대학교 2학년 물리화학 과목인데 헷갈리는 부분이잇어서요;
깁스 에너지의 압력의존, 깁스 에너지의 변화량 계산에 관한 문제인데
문제가 이렇게 되있습니다
300[k]에서 2[mol]의 이상기체 O2(g)가 부피를 10[cm3]에서 40[cm3]될 때까지 등온팽창 시켰다면 이 과정에서의 dG를 계산하세요.
여기선 저는 dG=dH-TdS 공식을 사용했습니다...
먼저 엔탈피 변화량을 구하려고
dH=nCvdT 공식을 사용했는데요, 어차피 온도변화량은 0이니까 dH=0 라고 해서
dG=-TdS 로 유도를 하고,
dS= nCv ln(T2/T1) + nR ln(V2/V1) 이 공식을 썻는데
아까처럼 온도변화는 0이니까 뒤에 nR ln(V2/V1)이 남았고.
그래서
dS= 2[mol] x (8.3145[J/mol x k]) x ln(40/10) .
그리고 -T(-300K)를 곱해서 답이 -6.9kJ이 나왔습니다.
근데 정확하게 푼건지 잘 모르겠어서 교수님께 물어봤더니
그게아니라 dG= -SdT + VdP 공식을 사용하라 하시더군요
저기에서 온도변화량 해서 -SdT=0 이고 뒤에는 적분형태로 바뀌어서 nRT ln(V2/V1).
저렇게 풀면 답은 +6.9kJ 이 나오더군요
제가 푼방식과 수치는 같은데 부호가 반대이더라구요
근데 제가 여기서 의문을 가진게 등온팽창이라는 건데
등온팽창이 되면 엔트로피 는 증가하게 되고 깁스함수는 반대로 감소하는 쪽으로 가야하지 않나요?
말 그대로 팽창으로 부피가 커지게 되면서 기체분자들이 무질서해지고.. 깁스함수는 역으로..이렇게 생각이 됬는데
그럼 부호가 음이 되도록 하는 수치가 나와야 하는것이 아닌가...해서요.
근데 교수님이 알려준 공식에서 V가 아닌 P로 바꿔서 계산을 했더니 부호가 반대로 되더군요
음... 너무 헷갈리네요.. 다음주에 시험인데 혹시 아시는분 계시면 답변 부탁드립니다 ㅜ.ㅜ
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