งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

กฎข้อที่สามของเทอร์โมไดนามิกส์ (The third Law of Thermodynamics) จากหลักการที่ว่า เมื่อ อุณหภูมิของระบบลดลง ระบบย่อมมีความเป็น ระเบียบสูงขึ้น และค่าเอนโทรปีของระบบ.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "กฎข้อที่สามของเทอร์โมไดนามิกส์ (The third Law of Thermodynamics) จากหลักการที่ว่า เมื่อ อุณหภูมิของระบบลดลง ระบบย่อมมีความเป็น ระเบียบสูงขึ้น และค่าเอนโทรปีของระบบ."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1

2 กฎข้อที่สามของเทอร์โมไดนามิกส์ (The third Law of Thermodynamics) จากหลักการที่ว่า เมื่อ อุณหภูมิของระบบลดลง ระบบย่อมมีความเป็น ระเบียบสูงขึ้น และค่าเอนโทรปีของระบบ ย่อม ลดลง Lewis และ Randall ตั้งกฎข้อที่ 3:

3 “ ที่ O Kelvin เอนโทรปีของสารผลึกบริสุทธิ์ สมบูรณ์แบบ (perfect crystalline substance) มีค่าเป็นศูนย์ ส่วนเอนโทรปีของสารใด ๆ มีค่าเป็นบวกเสมอ “ S o = O

4 จาก dS =Dq rev T

5 Solid O K T  H melt liquid T f (freezing point) หรือ T m (melting point)  H vap gas T b (boiling point) 0 STSTSTST = Third Law Entropy ไม่ใช่  S S0S0S0S0 absolute entropy ที่สภาวะมาตรฐาน

6 การหา ค่า  S สามารถคำนวณได้โดยตรงจากสมการ

7 พลังงานอิสระ (Free energy) เงื่อนไขของการเกิดได้เองและสภาวะสมดุล จาก 2 nd law :  S tot O  S +  S surr O

8 หรือ dS - dS surr

9 เครื่องหมาย = TdS Dq rev reversible process (equilibrium) เครื่องหมาย > irreversible process Isolated system: q rev = O; dS = O เสมอ

10 Closed system: อุณหภูมิ & ความดันคงที่ อุณหภูมิ & ปริมาตรคงที่

11 จาก 1 st law : dU = Dq + DW 1. การเปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิ และปริมาตรคงที่ Dq = dU - DW Dq = dU + PdV

12 ปฏิกิริยาเกิดขึ้นได้เอง เมื่อ TdS Dq rev จะได ้ TdS dU + PdV หรือ dU + PdV - TdS O

13 เมื่อ V คงที่ dV = O ; PdV = O T คงที่ TdS = d(TS) = TdS + SdT จะได้ความสัมพันธ์ใหม่คือ dU - d(TS) O d(U-TS) O dU + PdV - TdS O

14 d(U-TS) O A = U - TS กำหนดฟังก์ชัน A: dA = O ปฏิกิริยาเกิดแบบย้อนกลับได้ dA < O ปฏิกิริยาเกิดแต่ย้อนกลับไม่ได้

15 เมื่อ A = Helmholtz’ Free Energy เป็นฟังก์ชันสภาวะ เมื่อ T,V คงที่ : dA O

16 2. การเปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิ และความดันคงที่ เมื่อ P คงที่ dU + PdV - TdS O ???

17 P คงที่ : PdV = d(PV) = PdV + VdP T คงที่ : TdS = d(TS) = TdS + SdT dU + d(PV) - d(TS) O d(U + PV - TS) O d(H - TS) O

18 G = H - TS กำหนดฟังก์ชัน G: dG = O ปฏิกิริยาเกิดแบบย้อนกลับได้ dG < O ปฏิกิริยาเกิดแต่ย้อนกลับไม่ได้

19 เมื่อ G = Gibbs’ Free Energy เป็นฟังก์ชันสภาวะ เมื่อ T,P คงที่ : dG O

20 Josiah Willard Gibbs ( )

21 “ สรุป “ dG = O ปฏิกิริยาเกิดแบบย้อนกลับได้ Reversible Process (equilibrium) dG < O ปฏิกิริยาเกิดแต่ย้อนกลับไม่ได้ Spontaneous Irreversible dG > O ปฏิกิริยาไม่เกิด หรือเกิดในทิศทางย้อนกลับ

22 พิจารณาสมการ a A + b B ฎ c C + d D การหา ค่า  G หาได้จากค่า  G o f  G o f = Gibbs’s free energy of formation  G o =  ( p (  G o f ) P ) -  ( R (  G o f ) R ) RP

23 ความหมาย ของ พลังงานอิสระ : จากกฎข้อที่ 1: W = W’ + W PV งานในรูปอื่น ๆ เช่น งานไฟฟ้า ที่ไม่ใช่งานการเปลี่ยนแปลงปริมาตร

24  U = q + W = q + W’ + W PV  U = q + W’ - PdV  U = q + W’ - P  V ( ที่ความดันคงที่ )

25 จาก  G =  H - T  S ที่อุณหภูมิคงที่ = (  U + P  V) - T  S ที่ความดันคงที่ = q + W’ - P  V + PV PV - TSTS = TS TS + W’ - TSTS ดังนั้น :  G = W’

26 ความสัมพันธ์ระหว่าง A กับ G A = U - TS G = H - TS = U + PV - TS G = A + PV H = U + PV

27 การหาค่า  G จาก  H และ  S จาก G G = H H -   S)S) ที่อุณหภูมิคงที่ :  G =  H - T  S Standard State :  G 0 =  H 0 - T  S 0

28 1. ถ้า  H < O ( คายความร้อน ) - และ  S > O (S เพิ่มขึ้น ) + +  G < O เสมอ ปฏิกิริย า เกิดขึ้น ได้เอง  G 0 =  H 0 - T  S 0

29 2. ถ้า  H > O ( ดูดความร้อน ) + และ  S < O (S ลดลง ) + -  G > O เสมอ ปฏิกิริย า เกิดขึ้น ไม่ได้ A + B ฎ C + D แต่จะเกิดในทิศทางย้อนกลับ  G 0 =  H 0 - T  S 0 A + B ฌ C + D

30 3. ถ้า  H > O ( ดูดความร้อน ) + และ  S > O (S เพิ่มขึ้น ) + +  G < O เมื่อ T  S >  H  G 0 =  H 0 - T  S 0 T >  H SS

31 4. ถ้า  H < O ( คายความร้อน ) - และ  S < O (S ลดลง ) + -  G < O เมื่อ T  S <  H  G 0 =  H 0 - T  S 0 T <  H SS

32 5. ถ้า H = TS G = O นั่นคือระบบอยู่ใน สภาวะสมดุล

33 Given that  G o for the hydrolysis of ATP to ADP and phosphate is kJ.mol -1 and  G o for the hydrollysis of ADP to AMP and phosphate is kJ.mol -1. What is the  G o for the process below: ATP + AMP ฎ 2 ADP under these conditions? (0.6 kJ-mol -1 ) Ex 1.

34 2. At 310 K, the  G o for ATP hydrolysis is kJ.mol -1. Calorimetric measurements give  H o = kJ.mol -1. What is the Value of  S o for this process? (33.5 J.K. -1 mol -1 )

35 H 2 O + ATP 4- ฎ ADP 3- + HPO H + Chemical Standard State Solutes : ATP 4-, ADP 3-, P i, H + ต่างก็มีความเข้มข้น 1 M แต่กรณี [H + ] = 1 Molar pH = O

36 Biochemical Standard State pH = 7 ATP 4-, ADP 3+, P i 1 M (neutrality) H M pH = 7

37  G o ของระบบทาง Biological System ใช้  G o’

38 Bioenergetics การศึกษาการเปลี่ยนแปลงพลังงาน ใน living system เช่น “ Glycolysis” ซึ่งเป็น biochemical reaction ที่สำคัญกระบวนการหนึ่ง

39 สำหรับปฏิกิริยา A + B ฎ C+ xH + Standard State คือ [A] = [B] = [C] = 1 M และ [H + ] = M

40 ความสัมพันธ์ระหว่าง  G o และ  G o’ คือ  G o’ =  G o + RT ln [H + ] x =  G o + xRT ln [H + ] =  G o + xRT ln (10 -7 ) ถ้า x = 1 ; ที่ K จะได้  G o’ =  G o kJ

41 แสดงว่า ในปฏิกิริยาที่ผลิต H + ;  G o’ จะมีค่าน้อยกว่า  G o นั่นคือ ปฏิกิริยาที่เกิดที่ pH = 7 จะเกิดได้ ดีกว่าปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นที่ pH = O  G o’ =  G o kJ สำหรับปฏิกิริยา A + B ฎ C+ xH +


ดาวน์โหลด ppt กฎข้อที่สามของเทอร์โมไดนามิกส์ (The third Law of Thermodynamics) จากหลักการที่ว่า เมื่อ อุณหภูมิของระบบลดลง ระบบย่อมมีความเป็น ระเบียบสูงขึ้น และค่าเอนโทรปีของระบบ.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google