Téma 15 úkol 2
Zadání:
Určete, který z následujících procesů není za konstantní teploty a tlaku spontánní:
a) AH = -10 kJ, AS = -10 J K \ T = 200 K
b) AH = -10 kJ, AS = +5 J K \ T = 298 K
c) AH = +25 kJ, AS = +100 J K \ T = 300 K
d) AH = +25 kJ, AS = +5 J K"1, T = 300 K
Správné řešení: d
Řešení:
Určitý děj je spontánní za stálého tlaku a teploty právě tehdy, pokud je hodnota Gibbsovy volné energie AG záporná.
Pro jednotlivé procesy tedy vypočítáme AG podle vztahu: AG = AH - TAS. Konkrétně tedy:
pro a)AH = -10 kJ, A5 = -10 J K"1, T = 200 K
AG = -10000 - 200(-10) = -8000 J -> AG < 0 -> spontánní děj
pro b)AH = -10 kJ, A5 = +5 J K"1, T = 298 K AG < 0 —» spontánní děj
pro c)AH = +25 kJ, A5 = +100 J K"1, T = 300 K AG < 0 —» spontánní děj
pro d) A// = +25 kJ, A5 = +5 J K"1, T = 300 K AG > 0 -» není to spontánní děj
Spontánním dějem tedy není proces d).