حوصلہ افزائی کیوں نہیں براہ راست ماپا جا سکتا ہے؟ + مثال

کیونکہ یہ متغیرات کی ایک تقریب ہے جو سب کو نہیں کہا جاتا ہے قدرتی متغیرات. قدرتی متغیرات وہ ہیں جو ہم آسانی سے براہ راست پیمائش سے پیمائش کرسکتے ہیں، جیسے حجم, دباؤ ، اور درجہ حرارت.

T: درجہ حرارت

V: حجم

P: پریشر

S: Entropy

جی: گبس کی مفت توانائی

H: Enthalpy

ذیل میں کچھ حد تک سخت تشویش ظاہر ہے کہ ہم اینٹالپ کی پیمائش کیسے کر سکتے ہیں، یہاں تک کہ غیر مستقیم بھی. بالآخر ہمیں ایک اظہار خیال ہے جو ہم مسلسل درجہ حرارت پر enthalpy کی پیمائش کی اجازت دیتا ہے!

Enthalpy اس میکسیلو رشتہ کے تحت درجہ حرارت، دباؤ، اور حجم کے ساتھ اس کی قدرتی متغیر کے طور پر انٹریپسی، پریشر، درجہ حرارت، اور حجم کا ایک فنکشن ہے.

# ایچ = ایچ (ایس، پی) #

#dH = TDS + VDP # (عدد 1) میکسیل رشتہ

ہمیں یہاں اس مساوات کا استعمال کرنے کی ضرورت نہیں ہے. نقطہ یہ ہے کہ، ہم براہ راست انٹریپری کی پیمائش نہیں کر سکتے ہیں (ہمارے پاس "گرمی بہاؤ میٹر" نہیں ہے). لہذا، ہمیں دوسرے متغیر کا استعمال کرتے ہوئے Enthalpy کی پیمائش کرنے کا ایک طریقہ تلاش کرنا ہوگا.

چونکہ Enthalpy عام طور پر اس کے تناظر میں بیان کی جاتی ہے درجہ حرارت اور دباؤگبس کی مفت توانائی کے لئے عام مساوات پر غور کریں (ایک فنکشن درجہ حرارت اور دباؤ) اور اس کے میکسیل رشتہ:

#DeltaG = DeltaH - TDeltaS # (عدد 2)

#dG = dH - TDS # (EQ 3) - متنازعہ شکل

#dG = -SDT + VDP # (Eq 4) میکسیل رشتہ

یہاں سے ہم ایق کا استعمال کرکے مسلسل درجہ حرارت پر دباؤ کے احترام کے ساتھ جزوی ڈسپوزیکٹو لکھ سکتے ہیں. 3:

# ((ڈیلٹاگ) / (ڈیلٹاپ)) _ ٹی = ((ڈیلٹا ایچ) / (ڈیلٹا پی)) _ ٹی - ٹی ((ڈیلٹایس) / (ڈیلٹاپ)) _ T # (EQ 5)

ایق کا استعمال کرتے ہوئے 4، ہم Eq میں دیکھتے ہیں کہ ہم سب سے پہلے جزوی متوقع لے جا سکتے ہیں. 5 (گبب کے لئے). # -SDT # 0 سے ہو جاتا ہے #DeltaT = 0 #، اور # DeltaP # تقسیم ہو جاتا ہے.

# ((ڈیلٹاگ) / (DeltaP)) _ T = V # (عدد 6)

اور دوسری چیز جسے ہم لکھ سکتے ہیں، چونکہ جی جی ریاستی فنکشن ہے، میکسیل سے تعلق رکھنے والے کراس ڈیوٹیٹیکٹس ہیں، تاکہ ایٹروپی آدھے کے آدھے حصے کو بتائیں. 5:

# ((ڈیلٹایس) / (ڈیلٹاپ)) _ ٹی = ((ڈیلٹاوی) / (ڈیلٹاٹ)) _ P # (EQ 7)

آخر میں، ہم Eqs میں پلگ ان کرسکتے ہیں. 6 اور 7 Eq میں. 5:

# وی = ((ڈیلٹا ایچ) / (ڈیلٹا پی)) _ T + T ((ڈیلٹاوی) / (ڈیلٹا ٹی)) _ P # (ایق 8-1)

اور مزید یہ مزید آسان ہے:

# ((ڈیلٹا ایچ) / (ڈیلٹاپ)) _ ٹی = وی - ٹی ((ڈیلٹاوی) / (ڈیلٹاٹ)) _ P # (EQ 8-2)

ہم وہاں جاتے ہیں ہمارے پاس ایک فنکشن ہے جو وضاحت کرتا ہے کہ کس طرح "براہ راست" enthalpy پیمائش کرنے کے لئے.

یہ کیا کہنا ہے، ہم ایک گیس کی حجم میں تبدیلی کی پیمائش کے ذریعے شروع کر سکتے ہیں جس میں اس کے درجہ حرارت کی تبدیلی مسلسل دباؤ کے ماحول میں ہوتا ہے (مثلا ایک ویکیوم). پھر، ہمارے پاس ہے # ((ڈیلٹاوی) / (ڈیلٹا ٹی)) _ P #.

اس کے بعد، اسے مزید لینے کے لئے، آپ کو ضرب کر سکتے ہیں # ڈی پی # اور پہلی دباؤ سے پہلے سے ضم. اس کے بعد آپ برتن کے دباؤ کو مختلف کرکے مخصوص درجہ حرارت پر enthalpy تبدیلی حاصل کر سکتے ہیں.

# ڈیلٹا ایچ = int_ (P_1) ^ (P_2) V - T ((ڈیلٹاوی) / (ڈیلٹا ٹی)) _ پی ڈی پی # (عدد 9)

اور مثال کے طور پر، آپ مثالی گیس کے قانون کو لاگو کرسکتے ہیں اور حاصل کرسکتے ہیں # ((ڈیلٹاوی) / (ڈیلٹا ٹی)) _ پی = ((ڈیلٹا) / (ڈیلٹا ٹی) ((آر آر) / پی)) _ P = (nR) / P #

آپ یہ بتا سکتے ہیں کہ مثالی گیس اس کے بعد بناتا ہے

# ڈیلٹا ایچ = int_ (P_1) ^ (P_2) V - V dP = 0 #

مطلب یہ ہے کہ Enthalpy صرف ایک مثالی گیس کے درجہ حرارت پر منحصر ہے! Neat.