物理化学の問題です。

質問

300 K、1.00×10^5 Paの単分子理想気体1 molを圧力一定のまま体積が2倍になるまで可逆的に膨張させた。気体の内部エネルギー変化δU、エンタルピー変化δH、エントロピー変化δS、ギブズエネルギー変化δGを求めよ。

この問題がわかる方いましたら教えてほしいです。
よろしくお願いします。

回答No.1

jamf0421

等圧で体積２倍ですから絶対温度が２倍で300 Kのものが600 Kになります。
ΔU=CvΔT=(3/2)R(600-300)=3741 J...(i)
H=U+PVより
ΔH=ΔU+Δ(PV)=ΔU＋Δ(RT)=ΔU+RΔT=6236 J...(ii)
です。
ΔS=∫dq/T=∫CpdT/T=(5/2)Rln(600/300)=14.4 J/K...(iii)
となります。
Gibbs Helmholtzの式により
((∂(ΔG/T)/∂T)_p=-ΔH/T^2
です。温度が300 Kから600 Kの間で積分すると、ΔG、ΔHの温度依存性を無視できるなら
[ΔG/T](300→600)=[ΔH/T](300→600]
ΔG(1/600-1/300)=ΔH(1/600-1/300)
ΔG=-ΔH=6236 J
です。