एक तरल के 10 मोल (L के रूप में चिह्नित) युक्त एक नमूना अपने क्वथनांक 273^∘ पर 1 atm के निरंतर बाह्य दाब की स्थिति में 50% वाष्पीकरण से गुजर रहा है । द्रव L के वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा का मान 273 L atm/mol है। आदर्श व्यवहार और वाष्पीकरण के दौरान स्थिर बाह्य दाब मान लीजिए।

उपरोक्त स्थिति के लिए निम्नलिखित का मिलान करें।

सूची-I	सूची-II
i) उपरोक्त प्रक्रिया में निकाय द्वारा किया गया कार्य है।	a) 1365 L atm
ii) उपरोक्त प्रक्रिया के लिए एन्थैल्पी परिवर्तन \(\Delta H\) है।	b) 224 L atm
iii) निकाय की एंट्रॉपी में वृद्धि होती है।	c) 1600 L atm
iv) उपरोक्त प्रक्रिया के लिए \(\Delta U\) का मान है।	d) 1589 L atm
v) निकाय की एंट्रॉपी में कमी होती है।	e) 2.5 L atm

वाष्पीकरण का ऊष्मागतिकी

• इस प्रश्न में नियत दाब पर अपने क्वथनांक पर 10 मोल द्रव (L) को पूर्णतः वाष्प में बदलने के लिए ऊष्मागतिकीय गणना शामिल है।
• वाष्पीकरण के दौरान, एन्थैल्पी परिवर्तन (ΔH) धनात्मक होता है, क्योंकि अंतराआणविक बलों को दूर करने के लिए निकाय द्वारा ऊष्मा ऊर्जा अवशोषित की जाती है।
• दी गई गुप्त ऊष्मा (273 L atm/mol) क्वथनांक पर द्रव को वाष्प में बदलने के लिए प्रति मोल आवश्यक ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करती है।
• इस समस्या को हल करने के लिए एन्थैल्पी (ΔH), एंट्रॉपी (ΔS), आंतरिक ऊर्जा (ΔU) और किए गए कार्य (W) के लिए ऊष्मागतिकीय संबंध महत्वपूर्ण हैं।

गणना:

किया गया कार्य (W): वाष्पीकरण के दौरान निकाय का विस्तार होता है, बाह्य दाब के विरुद्ध कार्य करता है। इस गणना के लिए आयतन परिवर्तन (ΔV) और दाब (P) का उपयोग किया जाता है।

V1 = 5 × R × 546 = 224 L

निकाय द्वारा किया गया कार्य = बाह्य दाब x आयतन में परिवर्तन = 1 × 224 = 224 L atm

इसलिए, निकाय द्वारा किया गया कार्य = 224 L atm

एन्थैल्पी परिवर्तन (ΔH): दी गई गुप्त ऊष्मा और मोलों की संख्या से गणना की जाती है। यह नियत दाब पर वाष्पीकरण के दौरान अवशोषित ऊष्मा का प्रतिनिधित्व करता है।

एन्थैल्पी परिवर्तन (ΔH) = q = 273 × 5 = 1365 L atm

आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन (ΔU): एन्थैल्पी परिवर्तन से किए गए कार्य को घटाकर निम्न प्रकार प्राप्त किया जाता है:

(ΔU = ΔH - W)

आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन (ΔU) = q - W = 1365 − 224 = 1141 L atm