質問: エンタルピーと自由エネルギー 1:純物質のエンタルピーって温度が上昇するとともに どうなりますか? 2:373k、0.1atm、の水蒸気の自由エネルギーは この温度と圧力の水の自由エネルギーより( )い。 もうすぐ後期試験なんですが、過去問にこんな問題ありました。答えは1番が低下する。2番が高いとありましたが おかしい?と思ってます。 どうなんでしょうか?
回答: 1.エンタルピーを論じているのだから圧力一定の下での話とします。 h=u+pv→dh=du+pdv+vdp (1) 体積変化以外に仕事は発生しないとすると、 du=d'q-pdv (2) (2)を(1)に代入して dh=d'q+vdp 定圧(dp=0)では dh=dqp 温度をあげれば、dqpは増加。従ってdhも増加。 もっと安直に言えば (∂h/∂t)p=cp>0 2.「自由エネルギー」をギブズの自由エネルギーと捉えると、答えは「低い」だと思います。 沸点(373k、1atm)では、気相と液相は相平衡にあり、その場合は、g(気相)=g(液相)。373k、0.1atmでは、気相のみとなりますから、当然、g(気相)<g(液相)。