Fysik

Termodynamikkens 2. hovedsætning

08. december 2006 af hydrogen (Slettet)
Iflg. termodynamikkens 2. hovedsætning vil entropien i et isoleret system nærme sig 0.

Men hvorfor tager man ikke højde for entalpiændringen?
Sagt på en anden måde: Hvorfor er den 2. hovedsætning ikke bygget på Gibbsenergi i stedet for entropi, når nogle processer er entalpistyret?

Brugbart svar (0)

Svar #1
08. december 2006 af Larsendrengen (Slettet)

Nej, i et adiabatisk system vil deltaS = 0, da q = 0 (hvor q er den tilførte varme).

I et isoleret system, vil deltaS(total) > 0. Med andre ord, entropien vil stige i et isoleret system for spontane processer (dvs. irreversible). Når der er ligevægt i systemet har man opnået den maksimale entropi.


Svar #2
09. december 2006 af hydrogen (Slettet)

Jep, det var en uheldig blanding af 2. og 3. hovedsætning :)


"I et isoleret system vil entropien stige for en irreversibel proces."
Men hvad hvis processen er entalpi-styret?
deltaG = deltaH - T*deltaS, T konstant
Hvis deltaH = -100 kJ og T*deltaS = 1 kJ, så vil reaktionen stadigvæk ske iflg. deltaG, selvom deltaS < 0.
Hvorfor tager man ikke højde for entalpileddet i 2. hovedsætning?

Svar #3
09. december 2006 af hydrogen (Slettet)

hmm, ja, den skulle nok være under Kemi alligevel :p

Brugbart svar (0)

Svar #4
11. december 2006 af Larsendrengen (Slettet)

Det er fordi 2 hovedsætning kun omhandler entropi.

Det er ligesom at 1 hovedsætning kun omhandler den indre energi og varme, og ingen entropi.


Men det ændrer ikke ved dit eksempel i #2, nemlig at processen her er enthalpidrevet.

Men der findes jo også eksempler hvor processen er entropidrevet, ved f.eks. opløsning af NH4NO3 i vand. Det er er en kraftig endoterm proces, men den forløber alligevel, nemlig pga entropi.

Svar #5
11. december 2006 af hydrogen (Slettet)

"Det er fordi 2 hovedsætning kun omhandler entropi.

Det er ligesom at 1 hovedsætning kun omhandler den indre energi og varme, og ingen entropi."
Ja, men 1. hovedsætning siger jo ikke noget om, at E vil falde og på et tidspunkt nå et minimum for systemet. Jeg tolker 2. hovedsætning som: Hvis en proces medfører en stigning i deltaS, så vil den ske (selvom det er ved en uendelig langsom reaktionshadtighed). Men det er jo ikke sandt ilfg. mit eksempel i #2, eftersom entropien falder en smule, mens der er stor tilvækst i entalpien.

Så jeg tænker på noget i den her retning:
Hvis deltaH < 0, så betyder det, at der bliver tilført varme og/eller volumenformindskelse til/i omgivelserne (konstant p, intet nyttearbejde), da H = E + pV.

Vil det så ikke betyde, at omgivelsernes S _kan_ stige?
Problemet er bare, at H_omg også _kan_ stige i nævnte tilfælde (så deltaG bliver negativ overordnet set), og at det ikke er til at vide om S_omg eller H_omg stiger.

Iflg. 2. hovedsætning stiger deltaS for et _isoleret_ system. I mit eksempel ser jeg på et lukket og/eller åbent system (hvis det altså er det korrekte betegnelser), men overordnet set kan jeg jo bare antage, at systemet + omgivelser = isoleret system.
Så ifl. 2.HS vil der ved en entalpidrevet reaktion være en tilvækst i entropi, lige meget hvad der sker... og det kan da ikke helt passe.


Svar #6
11. december 2006 af hydrogen (Slettet)

Jeg har kigget lidt på det igen.
Det, jeg taler om i forrige indlæg, er egentlig bare "udledningen" af Gibbsenergi (da det jo egentlig ikke er en udledning, men mere en baggrund for deltaG < 0 ved spontane reaktioner). Den kan ses her http://en.wikipedia.org/wiki/Gibbs_energy under "Derivation of".

Problemet er, at man i udledningen bruger deltaS_omg = G_omg/T = deltaH/T , dvs. processen i systemet er reversibel. Jeg forstår ikke, hvordan man kan bruge sådan en antagelse. Det betyde jo, at deltaS_sys = 0 og da deltaS_total = deltaS_sys + deltaS_omg, svarer det til at deltaS_total = deltaS_omg... Og hvis der som i eksemplet ikke sker nogle processer i deltaS_omg andet end dem, som omg modtager fra sys, så må deltaS_sys = deltaS_omg eller deltaS_total = 0!!!

Så man kan roligt konstaterer, at jeg ikke forstår det, da ovenstående ikke kan være sandt.
Men jeg prøver lige at nærlæse udledningen, både den på wikipedia og den i min bog.

Skriv et svar til: Termodynamikkens 2. hovedsætning

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.