麥克斯爾關係式

標準狀態的基準壓力改變時對熱力學數據的影響(二)

標準狀態的基準壓力改變時對熱力學數據的影響(二)
The effect on thermodynamic data when the standard pressure changed (II)

國立臺灣師範大學化學系兼任教師 邱智宏

連結:標準狀態的基準壓力改變時對熱力學數據的影響(一)

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表三$$~~~$$一些純物質在 $$298.15~K$$,$$1~atm$$ 及 $$1~bar$$ 下的熱力學數值(作者整理)

由上表可知,若非作精密計算,基準壓力小幅的改變,對莫耳生成自由能的差異,其實影響甚小。表三中物質的熱力學數據是以 $$1~atm$$ 做為標準壓力,再經公式轉換成以 $$1~bar$$ 為基準,若將此計算得出的數值,直接和物化教科書3上相對應的查表數值相互比較,其相對熵的部分計算值和查表值相差不到萬分之 $$2$$,至於莫耳生成自由能的部分,也小於千分之 $$2$$,基本上若考慮不準度的因素,兩者實際上是相等的,因此上述公式的推導是合乎邏輯的。

標準狀態的基準壓力改變時對熱力學數據的影響(一)

標準狀態的基準壓力改變時對熱力學數據的影響(一)
The effect on thermodynamic data when the standard pressure changed(I)

國立臺灣師範大學化學系兼任教師 邱智宏

定義標準狀態 (standard state) 時,首先必須訂定基準壓力,以往的壓力均訂為大家所熟悉的 $$1$$ 大氣壓力 $$(1~atm = 101,325~Pa)$$。但自 1982 年起,國際純化學與應用化學聯合會 (IUPAC) 將其改訂為 $$1~bar (10^5~Pa)$$。其所持的理由為帕 $$(Pa)$$ 為國際標準單位 (SI unit),目前已廣為各國科學界所使用;在處理平衡常數時,常使用到對數的關係式:$$\ln(p/p^0)$$,若 $$p^0=1~bar$$ 時,使用上甚為方便。

然而,在許多化學教科書上,仍沿用舊制,其拒抗的原因除了因循習慣以外,對於初學壓力的學子,一大氣壓相較於 $$1~bar$$ 是一個較為具體、不抽象的概念。可喜的是目前國內的高中化學教科書,自 95 課綱後,已經開始逐漸調整中1

本文擬探討壓力由 $$1~atm$$ 改為 $$1~bar$$ 時,對於熱力學的數據 (thermodynamic data) 究竟有多大的影響,尤其是查表經常會使用到的 $$\Delta_f H^0$$、$$\Delta_f G^0$$、$$S^\circ$$ 及平衡常數 $$(K)$$ 等數值,並提供它們在二種不同壓力系統間的轉換方法。