Saltar al contenido principal
LibreTexts Español

1.9.6: Entropias- Mezclas Líquidas

  • Page ID
    79597
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    El potencial químico del componente líquido 1 en una mezcla líquida binaria (a temperatura\(\mathrm{T}\) y presión\(\mathrm{p}\), cerca de la presión estándar\(\mathrm{p}^{o}\)) se relaciona con la fracción molar\(\mathrm{x}_{1}\) usando la ecuación (a).

    \[\mu_{1}(\operatorname{mix} ; \mathrm{id})=\mu_{1}^{*}(\ell)+\mathrm{R} \, \mathrm{T} \, \ln \left(\mathrm{x}_{1}\right)\]

    Pero

    \[\mathrm{S}_{1}(\operatorname{mix})=-\left[\partial \mu_{1}(\operatorname{mix}) / \partial \mathrm{T}\right]_{\mathrm{p}}\]

    Entonces,

    \ [\ mathrm {S} _ {1} (\ nombreoperador {mezcla};\ mathrm {id}) =\ mathrm {S} _ _ {1} ^ {*} (\ ell) -\ mathrm {R}\,\ ln\ izquierda (\ mathrm {x} _ _ {1}\ derecha)\)

    De ahí que la entropía molar de mezcla de una mezcla líquida binaria ideal (al definirse\(\mathrm{T}\) y\(\mathrm{p}\)) viene dada por la ecuación (d).

    \[\Delta_{\text {mix }} S_{m}(\text { id })=-R \,\left[x_{1} \, \ln \left(x_{1}\right)+x_{2} \, \ln \left(x_{2}\right)\right]\]

    El potencial químico del componente 1 en una mezcla líquida binaria real (a temperatura\(\mathrm{T}\) y presión\(\mathrm{p}\), cerca de la presión estándar) viene dado por la ecuación (e).

    \[\mu_{1}(\operatorname{mix})=\mu_{1}^{*}(\ell)+\mathrm{R} \, \mathrm{T} \, \ln \left(\mathrm{x}_{1} \, \mathrm{f}_{1}\right)\]

    Entonces

    \[\mathrm{S}_{1}(\mathrm{mix})=\mathrm{S}_{1}^{*}(\ell)-\mathrm{R} \, \ln \left(\mathrm{x}_{1}\right)-\mathrm{R} \, \ln \left(\mathrm{f}_{1}\right)-\mathrm{R} \, \mathrm{T} \,\left[\partial \ln \left(\mathrm{f}_{1}\right) / \partial \mathrm{T}\right]_{\mathrm{p}}\]

    \[S_{1}(\operatorname{mix})=S_{1}(\operatorname{mix} ; \text { id })-R \, \ln \left(f_{1}\right)-R \, T \,\left[\partial \ln \left(f_{1}\right) / \partial T\right]_{p}\]

    Del mismo modo,

    \[\mathrm{S}_{2}(\mathrm{mix})=\mathrm{S}_{2}(\mathrm{mix} ; \mathrm{id})-\mathrm{R} \, \ln \left(\mathrm{f}_{2}\right)-\mathrm{R} \, \mathrm{T} \,\left[\partial \ln \left(\mathrm{f}_{2}\right) / \partial \mathrm{T}\right]_{\mathrm{p}}\]

    La medida en que las entropías molares parciales para cada componente líquido en una mezcla líquida dada difieren de la de la mezcla ideal correspondiente depende del coeficiente de actividad racional y su dependencia de la temperatura. De ahí que definimos el exceso de entropías molares parciales para ambos componentes líquidos.

    \[S_{1}^{E}=-R \, \ln \left(f_{1}\right)-R \, T \,\left[\partial \ln \left(f_{1}\right) / \partial T\right]_{p}\]

    y

    \[S_{2}^{E}=-R \, \ln \left(f_{2}\right)-R \, T \,\left[\partial \ln \left(f_{2}\right) / \partial T\right]_{p}\]

    Para la mezcla binaria,

    \ [\ begin {aligned}
    S_ {m} ^ {E} =-R\ izquierda\ {x_ {1}\,\ ln\ izquierda (f_ {1}\ derecha)\ derecha. &+x_ {1}\,\ izquierda [\ parcial\ ln\ izquierda (f_ {1}\ derecha)/\ T parcial\ derecha] _ {p}\\
    &\ izquierda. +x_ {2}\,\ ln\ izquierda (f_ {2}\ derecha) +x_ {2}\,\ izquierda [\ parcial\ ln\ izquierda (f_ {2}\ derecha)/\ T parcial\ derecha] _ {p}\ derecha\}
    \ final {alineada}\]


    This page titled 1.9.6: Entropias- Mezclas Líquidas is shared under a Public Domain license and was authored, remixed, and/or curated by Michael J Blandamer & Joao Carlos R Reis.