Читать книгу Physikalische Chemie - Peter W. Atkins - Страница 308
Beispiel 4-1 Der Einfluss des Drucks auf das chemische Potenzial
ОглавлениеBerechnen Sie, wie sich das chemische Potenzial von Wasser und Eis (jeweils bei 0°C) ändert, wenn der Druck von 0.10 MPa auf 0.20 MPa ansteigt. Gegeben sind die Dichten von Wasser und Eis unter diesen Bedingungen, 0.999 g cm–3 bzw. 0.917 g cm–3.
Vorgehen Aus Gl. (4-3) ist die Druckabhängigkeit des chemischen Potenzials eines nahezu inkompressiblen Stoffs bekannt: Δμ = Vm Δp. Zur Lösung der Aufgabe müssen wir daher zunächst die Molvolumina beider Phasen kennen; wir erhalten sie aus der Dichte ρ und der Molmasse M gemäß Vm = M/ρ.Die gesuchte Beziehung lautet dann Δμ = MΔp/ρ.
Antwort Die molare Masse von Wasser beträgt 18.02gmol–1 (1.802 × 10–2kg mol–1); beim Einsatz aller Zahlenwerte erhalten wir somit
Dieses Resultat ist wie folgt zu interpretieren: Das chemische Potenzial von Eis nimmt mit steigendem Druck schneller zu als das von Wasser; wenn sich beide Phasen bei 0.10 MPa im Gleichgewicht befinden, schmilzt das Eis bei 0.20 MPa.
