|
Ecuatiile lui Maxwell
Considerand si aplicand
conditia de diferentiala totala ecuatiilor (XIV.10,
XIV.11, XIV.12 si XIV.13) se obtin ecuatiile lui Maxwell:
(XIV.38)
(XIV.39)
(XIV.40)
(XIV.41)
Exemplul
16 a) Sa se calculeze ΔG, ΔU, ΔS, ΔH si ΔF pentru procesul izoterm de comprimare a mercurului de la 1 atm la
1000 atm, la 25 oC. Coeficientul de dilatatie este , densitatea ρ este 13,534 g · cm-3 si
coeficientul de compresibilitate izoterma
.
Variatia de volum se poate neglija.
b) Sa se calculeze variatia de temperatura a mercurului la 25 oC, la o crestere brusca a presiunii de la 1 la 1000 atm.
Rezolvare:
a)
Volumul molecular al mercurului este .
Din ecuatia cunoscuta , pentru un proces izoterm, se obtine:
Din ecuatia lui Maxwell (XIV.41) se obtine:
iar
Caldura schimbata reversibil la
25 oC este (aceasta
cantitate de caldura se degaja pentru a mentine temperatura
constanta).
Deoarece la temperatura constanta
, lucrul de presiune este:
Variatia de energie interna este:
si deci, variatia de energie libera este:
b) Din ecuatia (XIV.39) si
stiind ca (v. exemplul XIV.5) se
obtine:
si, printr-o integrare aproximativa, rezulta: