1기압, 103℃ 수증기가 103℃ 물(액체)로 변하는 과정의 자유에너지
1기압, 103℃의 수증기가 103℃의 물(액체)로 변하는 과정이 있다.
이 과정에서의 깁스(Gibbs)자유에너지와
엔트로피변화량의 부호가 올바르게 짝지워진 것은?
① △G > 0, △S > 0
② △G > 0, △S < 0
③ △G < 0, △S > 0
④ △G < 0, △S < 0
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수증기가 물로 변하면, (응축과정)
에너지가 방출되므로,
( 참고 https://ywpop.tistory.com/23866 )
ΔH < 0
( 참고: 물의 응축열 = –41 kJ/mol )
수증기가 물로 변하면, ([기체 → 액체] 상변화)
엔트로피가 감소하므로,
( 참고 https://ywpop.tistory.com/3040 )
ΔS < 0
[ΔG = ΔH – TΔS 식의 부호]
ΔH < 0 and ΔS < 0
( 참고 https://ywpop.tistory.com/3000 )
① ΔH > TΔS 이면,
즉, T가 작으면, (저온에서)
ΔG < 0.
② ΔH < TΔS 이면,
즉, T가 크면, (고온에서)
ΔG > 0.
---> 온도가 높을수록,
[수증기 → 물] 변화는
잘 일어나지 않는다.
ΔG 값(부호)을 계산하려면,
ΔH 값과 ΔS 값이 주어져야 한다.
( 참고 https://ywpop.tistory.com/19834 )
ΔH 값과 ΔS 값이 주어지지 않았기에...
1기압에서 물의 끓는점은 100℃이므로,
103℃에서 수증기가 물(액체)로 변하는 과정은
비자발적이다.
---> ΔG > 0
답: ② △G > 0, △S < 0
[키워드] 수증기가 물로 변할 때 자유 에너지 변화 기준, 자유에너지와 상변화 기준, 상변화와 자유에너지 기준, 자유에너지와 상전이 기준, 상전이와 자유에너지 기준
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