Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
60
Elementytermodynamikichemicznej
ciągunieznane.Obliczenieichstałosięmożliwenagruncietermodynamiki
statystycznej.Podstawowympojęciemtermodynamikistatystycznejjestpraw-
dopodobieństwotermodynamiczneW.Stanowionomiaręuporządkowania
układuwdanymstanieijesttymmniejsze,imwyższyjeststopieńjego
uporządkowania.Dlakryształuidealnegowtemperaturze0K,wktórym
wszystkiecząsteczkimająściślesprecyzowanepołożeniawprzestrzeniiściśle
określonepędy,prawdopodobieństwotermodynamicznerównasięjedności.Jest
tonajmniejszawartość,jakąmożeonoprzybierać.
MaxPlanck,opierającsięnawcześniejszychrozważaniachBoltzmanna,podał
fundamentalnązależnośćtermodynamikistatystycznej:
S=k
B
lnW
(1.78)
gdzie:k
B
=R/N
A
=1,381l10
–23
JlK
–1
–stałaBoltzmanna,N
A
–liczbaAvogadra.
Zrównaniategowynikatrzeciazasadatermodynamiki.
Trzeciazasadatermodynamiki(twierdzenieNernsta-Plancka)
Dladowolnejsubstancjiwpostaciidealnegokryształustandardowaentropia
wtemperaturze0Krównajestzeru:
S
O=0,boW=1,aln1=0
0
Nazwa,,trzeciazasadatermodynamiki’’niejestjednakuzasadniona,gdyż
twierdzeniutemubrakjestogólności,jakacechujepierwszedwiezasadytermo-
dynamiki.
Wartopoświęcićkilkachwilnaanalizętabeli1.4,ponieważpozwalaonalepiej
zrozumiećpojęcieentropii.Wszystkiewartościstandardowejmolowejentropiisą
dodatnie,ponieważwzrosttemperaturypróbkipowyżejT=0zwiększaentropię
dowartościwyższychniżS(0)=0.Wybierająckilkaprzykładówztab.1.4,można
zauważyć,żestandardowaentropiadiamentujestmniejszaniżgrafitu,ponieważ
atomysąwnimbardziejsztywnozwiązaneiichtermiczneuporządkowaniejest
większe.Standardowamolowaentropialodu,wodyiparywodnejwynosi
wtemperaturze25OCodpowiednio:45,70i189JlK
–1
lmol
–1
,azatemzwiększa
sięzewzrostemstopnianieuporządkowaniaukładu–najmniejszajestdlaciała
stałego,średniadlastanuciekłego,anajwiększadlastanugazowego.
Piśmiennictwo
1.AtkinsPlWl,JuliodePaula:ElementsofPhysicalChemistry,4wyd.OxfordUniver-
sityPress,NewYork2005.–2.DanekAl:Chemiafizyczna.Podręcznikdlastudentów
farmacji.PZWL,Warszawa1982.–3.HermannTlWl(red.):FarmacjaFizyczna.Wyd.
Lek.PZWL,Warszawa1999.–4.MartinAl:PhysicalPharmacy.Lea&Febiger,
Philadelphia,London1993.–5.PigońKl,RuziewiczZl:Chemiafizyczna.PWN,
Warszawa2005.–6.SobczykLl,KiszaAl:Chemiafizycznadlaprzyrodników.PWN,
Warszawa1982.
