[물리화학] 기체의 법칙과 이상기체 상태방정식 리포트

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본문내용

화
상 변화는 어떤 물질이 한 상에서 다른 상으로의 변화 즉, 고체 상에서 액체 상으로, 한 결정 상에서 다른 결정 상으로의 변화 등을 말한다.
= =
2. 이상기체를 포함하는 과정에서 엔트로피 변화의 계산
(1) 등온 가역과정
(2) 온도와 부피가 동시에 변하는 과정
3. 혼합에 따른 엔트로피의 변화
엔트로피와 무질서
가장 안정한 상태가 이루어질 때까지 변화가 일어나는 사실을 알 수 있다.
우주가 질서 정연한 상태에서 무질서한 상태로 변하려는 경향성으로 자발성의 개념을 정의할 수 있다.
열역학 제 3 법칙과 절대 엔트로피
열역학 제 3 법칙을 이용하면 어떤 물질의 엔트로피의 절대값을 알 수 있다.
순수하고 완전한 결정성 고체의 엔트로피는 1 atm, 절대 영도에서 영이다. 이것을 열역학 제 3법칙이라 한다. S0 = 0 이므로
화학반응의 엔트로피 변화
여러 가지 물질의 표준 절대 엔트로피 값을 이용하여 표준상태에서 화학반응의 엔트로피 변화량을 구한다.
이 반응에 대한 엔트로피 변화량은 다음과 같다.
: 각 물질 A, B, C, D 에 대한 298K에서의 표준절대 엔트로피 값
평형의 조건
거의 모든 화학반응은 일정한 압력에서 일어나므로 일정한 온도와 압력에서의 평형조건을 보면 이므로 상태함수 를 미국의 물리학자 Josiah Willard Gibbs는 Gibbs 에너지 또는 Gibbs 함수라 하고 다음과 같이 정의하였다.
그러므로 일정한 온도와 압력에서의 평형조건은 다음과 같고 자발적인 변화에서 계는 Gibbs 에너지가 최소의 상태까지 변화한다.
Gibbs 에너지
일을 할 수 있는 유용한 에너지를 Gibbs 에너지라 하며 일정한 온도와 압력에서 일어나는 팽창하지 않는 과정으로부터 얻을 수 있는 최대의 일은 그 과정에서의 와같다.
1. < 0 이면, 반응은 정방향으로 자발적이다.
2. = 0 이면, 반응은 평형상태에 있다.
3. > 0 이면, 반응은 정방향으로 비자발적이다.
표준 Gibbs 에너지 변화
Gibbs 에너지 변화와 온도
일반적으로 낮은 온도보다 높은 온도에서 Gibbs에너지 변화량이 더 큰 음의 값이므로 화학반응은 더 잘 일어난다.
Gibbs 에너지 변화와 압력
고체와 압력에서는 압력에 따른 부피의 변화가 작으므로 이들의 Gibbs에너지 의존성은 매우 작다. 그러나 기체의 경우에는 부피가 압력에 민감하게 변하므로 압력의 변화에 따라 Gibbs에너지도 변하게 된다. 온도가 일정하므로 다음과 같다.

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