1.21 Trojný bod a entalpie fázových přeměn kniha

V tabulkách udávajících termodynamické vlastnosti vody je volena molární entalpie ledu v trojném bodě rovna nule. V trojném bodě vody (T = 273,16 K, p = 610 Pa) je entalpie tání 6000 J mol1 a výparná entalpie 45000 J mol1. Určete molární entalpii kapalné a plynné vody v trojném bodě vody.

Výsledek

Hm(H2O,  l)  =  6000 J mol1, Hm(H2O,  g)  =  51000 J mol1.

Řešení

Entalpie je stavová veličina, tzn. její hodnota v konečném stavu nezávisí na cestě, kterou se systém ubíral. Entalpie je také relativní veličina, tzn. její absolutní hodnotu v určitém (definovaném) stavu můžeme libovolně zvolit a absolutní entalpie v jiných stavech spočteme tak, že k výchozí hodnotě přičítáme změny entalpie spojené s fázovou přeměnou, se změnou teploty či změnou tlaku.

V úloze je definováno, že entalpie ve stavu 1 H1 = Hm(H2O,  s,   T  =  273,16 K,  p  =  610 Pa)  =  0 J mol1.

Nyní chceme určit entalpii ve stavu 2, tj. H2 = Hm(H2O,  l,   T  =  273,16 K,  p  =  610 Pa). Stav 2 se od stavu 1 liší pouze změnou skupenství s → l (jeden mol ledu roztaje na kapalnou vodu při stejné teplotě a tlaku). Tomuto přechodu přísluší ΔtáníHm. Tudíž

displaymath

Chceme-li určit absolutní entalpii ve stavu 3, tj. H2 = Hm(H2O,  g,   T  =  273,16 K,  p  =  611 Pa), postupujeme obdobně. Ze stavu 1 do stavu 3 se dostanene po "cestě" složené ze dvou fázových přeměn s → l → g, proto

displaymath