กระบวนการที่เกิดภายใต้สภาวะความดันคงที่
(isobaric process)หรือ DP
= 0
ปฏิกิริยาส่วนใหญ่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะความดันคงที่
ถ้าปฏิกิริยานั้นทำให้จำนวนโมลของแก๊สเพิ่มมากขึ้นกว่าเริ่มต้น
แก๊สก็จะขยายตัวดันสิ่งแวดล้อมออกไปในทิศทางต้านกับความดันบรรยากาศ
(ระบบขยายตัว) เราถือว่าระบบทำงานให้กับสิ่งแวดล้อม
ถ้าปฏิกิริยานั้นใช้จำนวนโมลของแก๊สมากกว่าแก๊สที่เกิดจากปฏิกิริยา
ความดันบรรยากาศภายนอกก็จะดันระบบเข้ามา (ระบบหดตัว) เราถือว่าสิ่งแวดล้อมทำงานให้กับระบบ
แต่ถ้าปฏิกิริยาใดที่ไม่เกี่ยวข้องกับการใช้แก๊สและไม่มีแก๊สเกิดขึ้น
การเปลี่ยนแปลงปริมาตร ก็จะเกิดขึ้นน้อยมากจนอาจถือได้ว่า DV
= 0
ตัวอย่างปฏิกิริยาที่เกิดภายใต้สภาวะความดันคงที่
การใส่โลหะโซเดียม ชิ้นเล็กๆ ลงในบีกเกอร์ที่มีน้ำอยู่ จะเกิดปฏิกิริยาอย่างรวดเร็ว
ซึ่งสมการที่เกิดขึ้นคือ
การเปลี่ยนแปลงพลังงานในปฏิกิริยานี้
คือ DE
ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นคือ แก๊สไฮโดรเจน ซึ่งจะดันอากาศภายในกระบอกสูบออกไปและดันลูกสูบให้ลอยขึ้น
ต้านกับความดันบรรยากาศภายนอก (Pext) ซึ่งปริมาตรที่เปลี่ยนแปลง
คือ
DV
ส่วนความร้อนของปฏิกิริยาที่ความดันคงที่จะมีเท่ากับการเปลี่ยนแปลงเอนทัลปี
(qp
= DH)
|
ถ้าเราใช้โลหะโซเดียมปริมาณมากกว่าเดิม
ผลการทดลองจะเป็นอย่างไร จะเป็นไปตามหลักการของกระบวนการที่สภาวะความดันคงที่หรือไม่
? |
หมายเหตุ:
ถ้าใช้โลหะโซเดียมขนาดใหญ่ ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นอย่างรุนแรงและอาจดันลูกสูบกระเด็นหลุดออกได้
ดังนั้น ในการทำการทดลองควรใช้โลหะโซเดียมขนาดเล็กๆ หรือทำปฏิกิริยากันที่ความเข้มข้นต่ำๆ
หมายเหตุ
: การเปลี่ยนแปลงเอนทัลปี
(DH) คือ ปริมาณความร้อนที่ผ่านเข้าหรือออกจากระบบในกระบวนการที่ความดันคงที่ |