ملف تدريبي: القانون الثاني للديناميكا الحرارية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على تعريف القانون الثاني للديناميكا الحرارية، الذي ينص على وجوب زيادة إنتروبي الكون.

س١:

أيُّ العبارات الآتية لا توافِق قوانين الديناميكا الحرارية؟

  • أتظل طاقة الكون ثابتة دائمًا في أيِّ عملية تحوُّل لحالة المادة.
  • بيزيد إنتروبي الكون دائمًا في عملية تحوُّل تلقائية لحالة المادة.
  • جينخفض إنتروبي أيِّ نظام دائمًا بانخفاض درجة حرارة هذا النظام.
  • ديقترب إنتروبي أيِّ مادة نقية كيميائيًّا من قيمة صفر كلما اقتربت درجة حرارة المادة من قيمة 0 K، وعند 𝑇=0K، 𝑆=0.

س٢:

في أيٍّ من العمليات الآتية يكون التغيُّر في إنتروبي النظام سلبيًّا؟

  • أ 2 C H ( ) + 1 9 O ( ) 1 4 H O ( ) + 1 2 C O ( ) 6 1 4 2 2 2 l g g g
  • ب 2 H O ( ) 2 H ( ) + O ( ) 2 2 2 l g g
  • ج Z n ( ) + 2 H N O ( ) Z n ( N O ) ( ) + H ( ) s a q a q g 3 3 2 2
  • د P b S ( ) P b ( ) + S ( ) s a q a q 2 + 2
  • ه 2 N a ( ) + 2 H C l ( ) 2 N a C l ( ) + H ( ) s g s g 2

س٣:

في أيٍّ من العمليات الآتية ينخفض إنتروبي المواد المتضمنة؟

  • أتفكُّك بيروكسيد الهيدروجين إلى ماء وأكسجين
  • بتسخين الثلج حتى يقترب من درجة انصهاره
  • جغليان الإيثانول
  • داحتراق البيوتان
  • هتأكسد الحديد في الهواء

س٤:

لماذا يكون من الصعب أن نتوقَّع إذا كان التغيُّر في الإنتروبي في عملية الاحتراق التام للميثان موجبًا أو سالبًا؟

  • ألا يغيِّر التفاعل عدد الروابط التساهمية.
  • بتختلف نواتج التفاعل بناء على تركيز الأكسجين.
  • جيمكن تمثيل جميع المتفاعلات والنواتج في صورة غازات مثالية.
  • ديمكن أن تعكس الحرارة المنطلقة من التفاعل إشارة التغير في الإنتروبي.
  • هلا يغيِّر التفاعل عدد جزيئات الغاز.

س٥:

تُعبِّر هذه المعادلة عن انصهار الثلج: يبلغ مقدار التغيُّر في الإنتروبي المولاري القياسي 22.1 J/K⋅mol ويمتص كلُّ مول من الماء طاقة مقدارها 6.012 kJ من البيئة المحيطة. احسب مقدار تغيُّر الإنتروبي في الوسط عند انصهار 1.00 mol من الثلج عند 10.

س٦:

يُعبَّر عن غليان الماء بالمعادلة: الإنتروبي المولاري القياسي لمادة، 𝑆، هو الإنتروبي المولاري لهذه المادة عند درجة حرارة 298 K وضغط 1.00 bar. تبلغ قيمة 𝑆 للماء السائل 70.0 J/mol⋅K، وللبخار 188.8 J/mol⋅K. احسب التغير في الإنتروبي المولاري القياسي، Δ𝑆، للماء المغلي.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.