1기압, 103℃ 수증기가 103℃ 물(액체)로 변하는 과정의 자유에너지

1기압, 103℃ 수증기가 103℃ 물(액체)로 변하는 과정의 자유에너지

 

 

1기압, 103℃의 수증기가 103℃의 물(액체)로 변하는 과정이 있다.

이 과정에서의 깁스(Gibbs)자유에너지와

엔트로피변화량의 부호가 올바르게 짝지워진 것은?

① △G ＞ 0, △S ＞ 0

② △G ＞ 0, △S ＜ 0

③ △G ＜ 0, △S ＞ 0

④ △G ＜ 0, △S ＜ 0

 

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수증기가 물로 변하면, (응축과정)

에너지가 방출되므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/23866 )

 

ΔH < 0

( 참고: 물의 응축열 = –41 kJ/mol )

 

 

 

수증기가 물로 변하면, ([기체 → 액체] 상변화)

엔트로피가 감소하므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3040 )

 

ΔS < 0

 

 

 

[ΔG = ΔH – TΔS 식의 부호]

ΔH < 0 and ΔS < 0

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3000 )

 

 

① ΔH > TΔS 이면,

즉, T가 작으면, (저온에서)

ΔG < 0.

 

 

② ΔH < TΔS 이면,

즉, T가 크면, (고온에서)

ΔG > 0.

 

---> 온도가 높을수록,

[수증기 → 물] 변화는

잘 일어나지 않는다.

 

 

 

ΔG 값(부호)을 계산하려면,

ΔH 값과 ΔS 값이 주어져야 한다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/19834 )

 

 

 

ΔH 값과 ΔS 값이 주어지지 않았기에...

 

1기압에서 물의 끓는점은 100℃이므로,

103℃에서 수증기가 물(액체)로 변하는 과정은

비자발적이다.

---> ΔG > 0

 

 

 

답: ② △G ＞ 0, △S ＜ 0

 

 

 

 

[키워드] 수증기가 물로 변할 때 자유 에너지 변화 기준, 자유에너지와 상변화 기준, 상변화와 자유에너지 기준, 자유에너지와 상전이 기준, 상전이와 자유에너지 기준