2020-04-23
Выразите максимальную работу $A_{V}$ изохорно-изотермической реакции через постоянную равновесия $K_{c}$ и начальные концентрации $c_{i0}$ газов, считая их идеальными.
Решение:
Если начальные концентрации $c_{i0}$, то не равны равновесным концентрациям $c_{i}$, то рассматриваемая система будет приближаться к состоянию равновесия. Для обратимого изохорно-изотермического процесса работа расширения $n$ молей идеального газа при изменении концентрации от $c_{1}$ до $c_{2}$ удовлетворяет соотношению:
$A = nRT ln \frac{c_{1} }{c_{2} }$.
Применяя эту формулу к газам, участвующим в реакции, для $A_{V}$ получим:
$A_{V} = \sum_{i} A_{i} = - \sum_{i} \nu_{i}RT ln \frac{c_{i0} }{c_{i} }$
($\nu_{i} > 0$ для веществ, получающихся при реакции). С учетом закона действующих масс для максимальной работы найдем:
$A_{V} = RT[ ln K_{c} - ln \Pi_{i} c_{i0}^{ \nu_{i} } ]$.