3. Hauptsatz der Thermodynamik
Entropiebestimmung
Zur Bestimmung von Entropieänderungen werden die Definitionsgleichungen für die Entropie und Enthalpie sowie der 1. Hauptsatz der Thermodynamik miteinander kombiniert:
- | Entropie | |
- | absolute Temperatur | |
- | reversibel ausgetauschte Wärmemenge | |
- | innere Energie | |
- | Druck | |
- | Volumen | |
- | Enthalpie |
Bei konstantem Druck (Atmosphärendruck) ist die Druckänderung null und die Entropieänderung:
Nach Integration ist z.B. die Umwandlungsentropie :
Absolutentropien können über Wärmekapazitäten bestimmt werden:
- | Wärmekapazität bei konstantem Druck |
Nach Einsetzen der Wärmekapazität in die Definitionsgleichung der Entropie und Integration erhält man:
Die Entropie am aboluten Nullpunkt wird aufgrund des Nernst'schen Wärmetheorems mit null festgelegt:
Kennt man die Abhängigkeit der Wämekapazität von der Temperatur, ist die Entropie bei einer bestimmten Temperatur gleich der Fläche unter der Kurve zwischen und in .
Mit dieser Festlegung können nun absolute Entropiewerte über Wärmekapazitäten aus kalorischen Messungen bestimmt werden.
Nachfolgend ist eine Tabelle mit Standardentropien beispielhaft angegeben.
- Tab.1
- Umwandlungsentropien
Stoff | Umwandlungsentropie |
---|---|
Wasserstoff | |
Deuterium | |
Stickstoff | |
Chlor | |
Benzol | |
Cyclohexan | |
Kohlenstoff (Graphit) | |
Kohlenstoff (Diamant) |