ترمودینامیک (جلسه14)

صفحه 1:


صفحه 2:
تر مودبنامیک (جلسه چهار دهم) 

صفحه 3:
انرژی آزاد گیس 

صفحه 4:
G=H-TS H=U+pvVv | | dG =dH-TdS-SdT dH =dU +pdV + Vdp | dG = dU + pdV + Vdp -TdS - SaT | dU = TdS -pdv dG = TdS - pdV + pdV + Vdp -TdS - SdT | dG = Vdp - SdT G=f(p,T) 

صفحه 5:
Vdp - 77 dG = 

صفحه 6:
(8G/8T), = -S تغییرات ظ) در گازها نسبت به دما شدیدتر از مایعات و جامدات می باشد. Gibbs energy, G (جامد) 5 < (مايع) 5 << (كاز) 5 Temperature, T ‎Gas‏ ۷ 06۵۵ تغییرات ) در گازها نسبت به فشار شدیدتر از مایعات و جامدات می باشد. زیرا حجم مولی بسا گازها بزرگتر از مایعات 5009 و جامدات می باشد. ‎Pressure, p ‎Gibbs energy, ‎ 

صفحه 7:
G=f(p,T). | ar P 6 5 [se T dG=| 2 4-2 ۱ dp oT 

صفحه 8:
هو صر سب و || براى محاسبه انتكرال سمت راست ما به رابطه 5 با دما نياز داريم: G=H-TS ——~ -S=(G- H/T 

صفحه 9:
‎_H‏ ات بد ‎ar), Ff‏ 1 ‎GAH gs‏ ‎T T ‏معادله گیبس هلمهولتز‎ | Gibbs- ) _ H (Helmholtz Off=x x=7-8 a(AG/T)) __ AH ; ar), ۳ 

صفحه 10:
T UG ‏تغیبرات‎ OAG 06 =-as (26/0) __ AH aT}, - 7 oT 1 P تغییر آنتروپی يا تغيير در آنتالبى ميتواند تغيير در انرژی آزاد گییس را بما بدهد: برای یک فرایند خودبخودی(0 > 1(6) و فرایند گرمازا (0 > 11) انرژی آزاد گیپس با افزایش دما افزایش پیدا می کند. مثبت در فرایندهای گرمازا < 2۸//72- <شیب 

صفحه 11:
PUG ‏تغیبرات‎ ‎dG = Vdp - 7 dT=0:—> 6 ‏يهن أ‎ AG= [' Var GR) =Gin)+ ("Var 

صفحه 12:
Pressure, p "5 ‘ABsaue 5001 ۷۲ 

صفحه 13:
تغييرات © با 2 ۶ +(م)6- زورك برای مایعات و جامدات و با در نظر گرفتن تغییرات ناچیز ۷ با فشار داریم: ‎G(R) 26(+ Vp‏ G(R) =G(p)+Vip- 2( غالبا 20 بسیار کوچک است یعنی 3) در مایعات و جامدات مستقل از فشار می باشد. 

صفحه 14:
تغييرات © با 2 يل" +(م)6- (جر)0 براى كازهاى ايده آل: تك تقس +رص» - (جر)» لخلمتوتطم + (ور )6 - ‎BR‏ 

صفحه 15:
تغييرات © با 2 براى كازهاى ايده آل: اه ‎Gp)‏ 87(۰ 1 < ) رز , :) انرژی آزاد استاندارد کیبس Gp)=C’ + ‏مور‎ ‎4 7 

صفحه 16:
مثال: موقعیکه ۳ مول کاز ایده آل در ۲۳۰ کلوین و ۱۵۰ کیلوپاسکال از کمپرسور بصورت همدما عبور می کند آنتروپی لّن به اندازه 46.0 "1 [ کاهش می يابد. فشار نهاییی کاز و تغییرات انوژیی آزاد کیبس را بدست آورید. 

صفحه 17:
R 7 PB AS= 2 - Rin+* 9 1 1 AS=0- Rin 2 15-- 8/314 130 مل50-25 20۵/165۳1 ور ‎AG =- TAS =- 230515=3459)‏ 

صفحه 18:
تغیبرات 6 با ‎P‏ برای گازهای واقعی: 8 f = RTln— G, (a) =G, + ۳ ف و گاسیته پارامتری است که بسادگی ‎Sly‏ بکار بردن عبارت گاز کامل برای گاز حقیقی جهت محاسبه انرژٍی آزاد گیبس مورد استفاده قرار می گیرد. 

صفحه 19:
£ ‏اقعی:‎ j AG=RTMn ‏برای گازهای واقعی:‎ 1 ‏نسبت ف و گاسیته به فشار ضریب ف و گاسیته نامیده ميشود.‎ ضر يب فو كاسيته 20 -- ريبك ‎D sah‏ ‎Ing= [ear‏ ی 

صفحه 20:
مثال: محاسبه ضریب ف و گاسیته برای گاز واندروالس _- 07 a “Wb be ine = ‏از سور‎ aP ‘RT P 17 b 2a PV Inp =n ۳ 5 + ‏وري‎ ‘Ri 

صفحه 21:
مثال: محاسبه ضریب ف و گاسیته برای گاز ردلیش ‎SENET‏ له و +7۷۲ -۲) 1 ‎w= ae 3)‏ v 2 22 V+b inp In ‏با‎ 28 1, V+ 584 Aol" a ۳ 5 ل فد او ‎Tab =‏ ۳ 777 

صفحه 22:
9.0 8.0 1.0 4.0 5.0 6.0 Reduced pressure Py 3.0 Compressibility factor Z 

صفحه 23:
PV a= RT نمودار ضریب انحراف گاز حقیقی در محدوده فشار متوسط و بالا هه فشار کاهده م امه هو هد هه مو فه ‏ هو وه میور 3.0 2.8 26 24 2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 

صفحه 24:
فوگاسیته و فشار 2 در فثار پالین تا متوسط ‎germs ZU,‏ 7 انتگرال منفى است و 1>© يعنى كعد نيروهاى جافخبه بين مولكولى غالب است. ‎Grea <Graon 9 P> ۶ ۲‏ + در فشارهاى بالا 2<1 ۲ انتگرال مثبت یعنی نیروهای دافعه بين مولكولى غالب است. ‏« 2< كو لو وير ‎‘real’ ‎Attractions ‎dominant ‎> 0 ‎۳ ‎Pressure, p ‎ ‎Molar Gibbs energy, G,,, 

صفحه 25:
Reduced pressure, p/p. 20 40 Reduced pressure, p/p, 80 100 60 9, 0 1 a a 2 8 @ 5 8 2 9 دم6ع دبي ممه يراد هر" ۵ = ‎diy‏ 1.50 

صفحه 26:
تعادل دو فازی * بخار اشباع: "4 111 + 1,)2- "6 © مايع اشباع : ا#صاتع +2۲ ‎٩‏ ‏كم - ‎G-G‏ | VLE ‏و‎ - =0 OF =0) =O =f 

صفحه 27:
فوگاسیته مایع خالص 

صفحه 28:
م۲ dnp” = wd ‏مت‎ ‎RT ‏بدا اسل‎ In we WP — Prat ) J sat | ‏وتا‎ RT 7 ‏بت فد‎ ff = oe ies ex) a برای اختلاف فشار کم jf" _ ‏ب‎ ‎=JSsa 

صفحه 29:
dg =du=vdP-sdT =0 8 li Sar = fd p= Pal) 

صفحه 30:
مثال: برای آب در دمای 96/۹۳۰۰ فشارهای مختلف تا 10,000 رم , ۶ ‎of‏ ‎bar)‏ 100) رب استفاده از جدول بخار ‎aL ene‏ فشارهاى مختلف رسم كنيد: سالط + (1,)1- 6 ص1 + (1,)13- 6 رو -و) - ‎H‏ 0 1 Int "FR OT I nt 1 62۳-9 4 RT (1 kPa) at 300°C: f=P =1kP4 5 =103450/, H 307/۵ در دمای داده شده فشار اشاع ۸0۹۲۰۷ 16۳ می باشد برای فشارهای بالاتر داریم: zi ‏لي اليه مسرب‎ 

صفحه 31:
ی 1 ‎SD (A)‏ - رع) - ‎Inge =Rl oe‏ در ,۳۰۰ 996 پایین ترین فشار ۱ 1۳2,: بر و إن ارين ‎KPa‏ و جر سر ‎Fi; =3,0768 Jig‏ ۳۵ 1 S} =10.3450jgiK1 P = 1 8,592.7 Ls kPa P = 4000 ‏برای‌1۳2‎ 77, =2,9620 Jig نو[ 6.36422 < رگ 

صفحه 32:
—18015| 29620- 30768 _ 57215 (6.3642- 10.3450 =8.1917 f, =36110kPa 

صفحه 33:
P = 8592.7 kPa Following the same calculations as before; ‏رح رز‎ =6,7389 1۳ ¢, =02" =0.7842 At P > Psat (8592.2 kPa), values of and % ev for liquid water are calculated from Vi (P - Be") مدع سد عر ‎exp. RF‏ 7 Law =(.404(118.015 =25.28 ¢m3/mol lar volume of sat’d liq water at 300°C) P = 10,000 kPa f, =6,7894 ۳ مهو ۹۹ 5ب . ,۴ ‎P ~ 10000‏ 

صفحه 34:
ost 0.6789 non linear Px 102 (kPa) 1, «10° (kPa) 

صفحه 35:
“kPa Px 10 (10۹1