125℃, 1몰의 수증기가 압력 20mmHg에서 0.50mmHg까지 등… | [금속재료기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[금속재료기사 필기] 22년 1회차

125℃, 1몰의 수증기가 압력 20mmHg에서 0.50mmHg까지 등온 팽창할 때 깁스 자유에너지 변화 값(△G)은? (단, 수증기는 이상기체로 가정한다.)

0 J/mol

-12206 J/mol

827.6 J/mol

12206 J/mol

해설

압력이 감소하는 팽창 과정이므로 로그값이 음수이고, 자발적 과정임을 나타내는 음의 ΔG 값을 얻는다.
등온 과정에서 이상기체의 깁스 자유에너지 변화는  $\Delta G = nRT\ln\frac{P_f}{P_i}$ 로 계산된다.
주어진 조건: n=1 mol, T=125℃=398.15 K, P_i=20 mmHg, P_f=0.50 mmHg이다.
 $\Delta G = 1 \times 8.314 \times 398.15 \times \ln\frac{0.50}{20} = 3309.5 \times \ln(0.025) = 3309.5 \times (-3.689) = -12206 \text{ J/mol}$ 이다.

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