предположим, что у нас есть один моль идеального газа, претерпевающий фазовый переход при постоянной температуре. мы знаем, что изменение энтальпии дается формулой . поскольку нет изменения температуры, следовательно, изменение энтальпии должно быть равно нулю,
Где я ошибаюсь?
Не существует жидкости или твердого тела, которые ведут себя как идеальный газ . Таким образом, фазовый переход любого идеального газа невозможен. Идеальный газ — это не какой-то конкретный газ, такой как кислород, водород и т. д. Это предположение об идеальном поведении. Жидкий кислород (например) не является идеальным газом, поэтому мы не можем использовать формулу потому что эта формула была получена из предположения о поведении идеального газа.
При фазовом переходе изменяются межмолекулярные силы. Это связано с тем, что изменяется среднее расстояние между молекулами, что приводит к изменению средней потенциальной энергии. Поскольку потенциальная энергия является компонентом внутренней энергии и для ее изменения требуется работа или теплота, отсюда следует, что при фазовом переходе должно происходить изменение энтальпии.
Также для фазового перехода формула nCpT=Q больше не применяется. Изменение энтальпии определяется массой ( m ) и скрытой теплотой парообразования ( L ).
Q=мл
Изменение энтальпии идеального газа находится по формуле при изменении температуры .
Эта формула перестает действовать, когда вы претерпеваете фазовый переход: для испарения данного количества воды при данной температуре требуется огромное количество энтальпии. См., например , эту статью в Википедии.
Кроме того, как было отмечено в ответе Лукаса, идеальный газ не может подвергаться фазовому переходу, поскольку для его запуска требуется молекулярное взаимодействие, которое отсутствует в модели идеального газа.
По определению действителен только для «гомогенной фазы вещества постоянного состава, ... без изменения фазы ...» [Зоннтаг и Ван Вилен, термодинамика]. То же предостережение относится к . Таким образом, понятие удельной теплоемкости не применимо к изменению фазы.
Надеюсь это поможет.
Дмитрий
Лукас