शुद्ध पदार्थों के लिए थर्मोडायनामिक डेटाबेस

ऊष्मागतिकी आँकड़ासंचय में पदार्थों के लिए ऊष्मागतिकी गुणों के विषय में सूचना होती है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण तापीय धारिता, ऐन्ट्रोपी और गिब्स मुक्त ऊर्जा है। इन ऊष्मागतिकी गुणों के संख्यात्मक मानों को तालिकाओं के रूप में एकत्र किया जाता है या ऊष्मागतिकी आँकड़ा संचिका से गणना की जाती है। आँकड़े को 101.325 kPa (1 एटीएम), या 100 kPa (1 बार) के मानक दाब पर पदार्थ के एक ग्राम अणु के लिए तापमान-निर्भर मानों के रूप में व्यक्त किया जाता है। दुर्भाग्य से, वायुमंडलीय दाब के लिए ये दोनों परिभाषाएँ उपयोग में हैं।

ऊष्मागतिकी आँकड़े

ऊष्मागतिकी आंकड़ों को सामान्यतः किसी पदार्थ के एक ग्राम अणु (या भाप सारिणी की स्थिति में, एक किग्रा) के लिए फलन मानों की तालिका या सारणी के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। एक ऊष्मागतिकी आँकड़ा संचिका समीकरण मापदंडों का एक समुच्चय है जिससे संख्यात्मक आँकड़े मानों की गणना की जा सकती है। सारिणी और आँकड़े संचिका को सामान्यतः 1 बार या 1 एटीएम के मानक दाब पर प्रस्तुत किया जाता है, परन्तु भाप और अन्य औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण गैसों की स्थिति में, दाब को एक चर के रूप में सम्मिलित किया जा सकता है। फलन मान पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति पर निर्भर करते हैं, जिसे परिभाषित किया जाना चाहिए ताकि मान का कोई अर्थ हो। ऊष्मागतिकी उद्देश्यों के लिए एकत्रीकरण की स्थिति मानक स्थिति है, जिसे कभी-कभी संदर्भ स्थिति कहा जाता है और कुछ प्रतिबंधो को निर्दिष्ट करके परिभाषित किया जाता है। सामान्य मानक स्थिति को सामान्यतः निर्दिष्ट तापमान पर पदार्थ के सबसे स्थिर भौतिक रूप और 1 बार या 1 एटीएम के दाब के रूप में परिभाषित किया जाता है। हालाँकि, चूंकि किसी भी गैर-सामान्य स्थिति को एक मानक स्थिति के रूप में चयनित किया जा सकता है, इसे उपयोग के संदर्भ में परिभाषित किया जाना चाहिए। एक भौतिक मानक स्थिति वह है जो अपने गुणों के माप की अनुमति देने के लिए पर्याप्त समय के लिए उपस्थित है। सबसे सामान्य भौतिक मानक अवस्था वह है जो ऊष्मागतिकी रूप से स्थिर होती है (अर्थात, सामान्य)। इसकी किसी अन्य भौतिक अवस्था में परिवर्तित होने की कोई प्रवृत्ति नहीं है। यदि कोई पदार्थ उपस्थित हो सकता है, परन्तु ऊष्मागतिकी रूप से स्थिर नहीं है (उदाहरण के लिए, एक अतिशीतित द्रव), तो इसे मितस्थायी अवस्था कहा जाता है। एक गैर-भौतिक मानक अवस्था वह है जिसके गुण किसी भौतिक अवस्था से बहिर्वेशन द्वारा प्राप्त किए जाते हैं (उदाहरण के लिए, सामान्य गलनांक से ऊपर एक ठोस अतितापित, या ऐसी स्थिति में एक आदर्श गैस जहां वास्तविक गैस गैर-आदर्श है)। मितस्थायी द्रव पदार्थ और ठोस पदार्थ महत्वपूर्ण हैं क्योंकि कुछ पदार्थ बने रह सकते हैं और उस स्थिति में अनिश्चित काल तक उपयोग किए जा सकते हैं। ऊष्मागतिकी फलन जो सामान्य मानक स्थिति में स्थितियों को संदर्भित करते हैं, उन्हें एक छोटे अधिलेख ° के साथ निर्दिष्ट किया जाता है। कुछ भौतिक और ऊष्मागतिकी गुणों के मध्य संबंध को अवस्था के समीकरण द्वारा वर्णित किया जा सकता है।

तापीय धारिता, अंतनिर्हित ऊष्मा और ऊष्मा धारिता

किसी भी ऊष्मागतिकी मात्रा की पूर्ण मात्रा को मापना बहुत कठिन है जिसमें आंतरिक ऊर्जा (जैसे तापीय धारिता) सम्मिलित है, क्योंकि किसी पदार्थ की आंतरिक ऊर्जा कई रूप ले सकती है, जिनमें से प्रत्येक का अपना विशिष्ट तापमान होता है जिस पर यह ऊष्मागतिकी प्रतिक्रियाओं में महत्वपूर्ण होने लगता है। इसलिए यह इन फलनों में परिवर्तन है जो सबसे अधिक अभिरूचि का है। 298.15 K (25 °C) के सामान्य निर्देशी तापमान के ऊपर तापीय धारिता H में समदाबी परिवर्तन को उच्च तापमान अंतनिर्हित ऊष्मा, संवेदी ऊष्मा, या सापेक्ष उच्च तापमान तापीय धारिता कहा जाता है और इसके बाद से इसे 'अंतनिर्हित ऊष्मा' कहा जाता है। अलग-अलग आँकड़ासंचय इस शब्द को अलग-अलग तरीकों से निर्दिष्ट करते हैं; उदाहरण के लिए H_T-H₂₉₈, H°-H°₂₉₈, H°_T-H°₂₉₈ या H°-H°(T_r), जहां T_r का अर्थ है, निर्देशी तापमान (सामान्यतः 298.15 K, परन्तु अंतनिर्हित ऊष्मा प्रतीकों में 298 के रूप में संक्षिप्त) है। इन सभी प्रतिबंधो का अर्थ है किसी पदार्थ के लिए मोलीय ताप की मात्रा जो सामान्य मानक स्थिति में 298.15 K के निर्देशी तापमान से ऊपर है। गैसों के लिए आँकड़े निर्दिष्ट मानक दाब पर काल्पनिक आदर्श गैस के लिए है। तापीय धारिता के लिए एसआई प्रणाली इकाई जे/मोल है और निर्देशी तापमान से ऊपर एक धनात्मक संख्या है। ऊष्मा की मात्रा को लगभग सभी ज्ञात पदार्थों के लिए मापा और सारणीबद्ध किया गया है और सामान्यतः तापमान के बहुपदी फलन के रूप में व्यक्त किया जाता है। एक आदर्श गैस की अंतनिर्हित ऊष्मा दाब (या आयतन) से स्वतंत्र होती है, परन्तु वास्तविक गैसों की अंतनिर्हित ऊष्मा दाब के साथ परिवर्तित होती रहती है, इसलिए गैस (वास्तविक या आदर्श) और दाब के लिए स्थिति को परिभाषित करने की आवश्यकता होती है। ध्यान दें कि कुछ ऊष्मागतिकी आँकड़ासंचय जैसे भाप के लिए, निर्देशी तापमान 273.15 K (0 °C) है।

ऊष्मा धारिता C तापमान वृद्धि में जोड़ी गई ऊष्मा का अनुपात है। ऊष्मा के वृद्धिशील समदाबी जोड़ के लिए:

$C_{P}(T)=\left\{\lim _{\Delta T\to 0}{\frac {\Delta H}{\Delta T}}\right\}=\left({\frac {\partial H}{\partial T}}\right)_{p}$

C_p इसलिए तापमान बनाम समदाबी अंतनिर्हित ऊष्मा (या तापमान/अंतनिर्हित ऊष्मा समीकरण के व्युत्पन्न) के एक भूखंड की प्रवणता है। ऊष्मा धारिता के लिए एसआई इकाइयाँ J/(mol·K) हैं।

File:Heat Content of Selected Substances.PNG

298.15 K से ऊपर और 1 एटीएम दाब में चार पदार्थों की मोलर अंतनिर्हित ऊष्मा उनके निर्दिष्ट अवस्थाओं में, CaO(c) और Rh(c)) सभी तापमानों पर स्फटिकीय ठोस की सामान्य मानक स्थिति में हैं। S₂(g) लगभग 882 K से नीचे एक गैर-भौतिक अवस्था है और NiO(g) सभी तापमानों पर एक गैर-भौतिक अवस्था है।

File:Heat Content of Selected Substances.PNG

Molar heat content of four substances in their designated states above 298.15 K and at 1 atm pressure. CaO(c) and Rh(c) are in their normal standard state of crystalline solid at all temperatures. S₂(g) is a non-physical state below about 882 K and NiO(g) is a non-physical state at all temperatures.

File:Heat Capacity of Selected Substances.PNG

1 एटीएम दाब पर उनके निर्दिष्ट अवस्थाओं में चार पदार्थों की मोलीय ऊष्मा धारिता, CaO(c) और Rh(c) सभी तापमानों पर स्फटिकीय ठोस की सामान्य मानक स्थिति में हैं। S₂(g) लगभग 882 K से नीचे एक गैर-भौतिक अवस्था है और NiO(g) सभी तापमानों पर एक गैर-भौतिक अवस्था है।

प्रावस्था संक्रमणों का तापीय धारिता परिवर्तन

जब एक संघनित प्रावस्था पदार्थ में ऊष्मा डाली जाती है, तब तक इसका तापमान तब तक बढ़ जाता है जब तक कि एक प्रावस्था परिवर्तन तापमान तक नहीं पहुंच जाता। ताप के अतिरिक्त जोड़ के साथ, प्रावस्था संक्रमण होने पर तापमान स्थिर रहता है। परिवर्तित होने वाले पदार्थ की मात्रा जोड़े गए ताप की मात्रा का एक फलन है। संक्रमण पूर्ण होने के पश्चात, अधिक ऊष्मा जोड़ने से तापमान में वृद्धि होती है। दूसरे शब्दों में, किसी पदार्थ की तापीय धारिता में समतापीय रूप से परिवर्तन होता है क्योंकि यह भौतिक परिवर्तन से गुजरता है। एक प्रावस्था संक्रमण के परिणामस्वरूप होने वाले तापीय धारिता परिवर्तन को ΔH से नामित किया गया है। एक प्रावस्था संक्रमण के परिणामस्वरूप चार प्रकार के तापीय धारिता परिवर्तन होते हैं। अर्थात:

• रूपांतरण की तापीय धारिता, यह एक ठोस प्रावस्था से दूसरे में परिवर्तन पर अनुप्रयुक्त होता है, जैसे α-Fe (बीसीसी फेराइट) से रूपांतरण $\gamma$-Fe (एफसीसी ऑस्टेनाइट) है। रूपांतरण को ΔH_tr से नामित किया गया है।
• संलयन या गलनांक की तापीय धारिता, यह एक ठोस से द्रव के संक्रमण पर अनुप्रयुक्त होता है और इसे ΔH_m से नामित किया जाता है।
• वाष्पीकरण की तापीय धारिता, यह एक द्रव के वाष्प में संक्रमण पर अनुप्रयुक्त होता है और इसे ΔH_v से नामित किया जाता है।
• ऊर्ध्वपातन की तापीय धारिता, यह एक ठोस से वाष्प के संक्रमण पर अनुप्रयुक्त होता है और इसे ΔH_s से नामित किया जाता है।

प्रावस्था संक्रमण तापमान पर C_p अनंत है क्योंकि तापीय धारिता समतापीय रूप से परिवर्तित होती है। क्यूरी ताप पर, C_p तीव्र असांतत्यता दर्शाता है जबकि एन्थैल्पी के प्रवणता में परिवर्तन होता है।

ΔH के मान सामान्यतः दो अवस्थाओं के लिए सामान्य मानक अवस्था तापमान पर संक्रमण के लिए दिए जाते हैं और यदि ऐसा है, तो उन्हें अधिलेख ° के साथ नामित किया जाता है। प्रावस्था संक्रमण के लिए ΔH तापमान का एक दुर्बल फलन है। कुछ ग्रंथों में, प्रावस्था संक्रमण के ताप को गुप्त ऊष्मा (उदाहरण के लिए, संलयन की गुप्त ऊष्मा) कहा जाता है।

298.15 K से ऊपर और 1 एटीएम दाब पर जिंक की मोलर तापीय धारिता, गलनांक और क्वथनांक पर असांतत्य दर्शाती है। ज़िंक का ΔH°m 7323 J/mol है और ΔH°v 115 330 J/mol है।

रासायनिक अभिक्रिया के लिए तापीय धारिता परिवर्तन

रासायनिक प्रतिक्रिया के पर्यंत तापीय धारिता में परिवर्तन होता है। तत्वों से एक यौगिक के निर्माण की विशेष स्थिति के लिए, परिवर्तन को ΔH_form से नामित किया गया है और यह तापमान का एक दुर्बल फलन है। ΔH_form के मान सामान्यतः दिए जाते हैं जहां तत्व और यौगिक अपने सामान्य मानक अवस्थाओं में होते हैं और इस तरह स्थापना के मानक ताप निर्दिष्ट होते हैं, जैसा कि अधिलेख ° द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है। ΔH °_form घटक तत्व (s) और यौगिक के एक प्रावस्था संक्रमण तापमान पर असातत्य से गुजरता है। किसी भी मानक प्रतिक्रिया के लिए तापीय धारिता परिवर्तन को ΔH°_rx से नामित किया गया है।

File:Standard Heat of Formation of ZnBr2(c,l).PNG

तत्वों से ZnBr₂(c,l) के स्थापना की मानक मोलर ऊष्मा, तत्वों और यौगिक के संक्रमण तापमान पर असांतत्यता दर्शाती है।

एंट्रॉपी और गिब्स ऊर्जा

एक प्रणाली की एन्ट्रॉपी एक अन्य उष्मागतिक मात्रा है जिसे सरलता से मापा नहीं जा सकता है। हालांकि, सैद्धांतिक और प्रयोगात्मक प्रविधियों के संयोजन का उपयोग करके, ऐन्ट्रोपी का वास्तव में सटीक अनुमान लगाया जा सकता है। कम तापमान पर, डेबी प्रतिरूप की ओर ले जाता है कि परमाणु ऊष्मा धारिता C_v ठोस के लिए T³ के समानुपाती होना चाहिए और यह कि पूर्ण स्फटिकीय ठोस के लिए पूर्ण शून्य पर शून्य हो जाना चाहिए। प्रयोगात्मक रूप से, ऊष्मा धारिता को तापमान के अंतराल पर जितना संभव हो उतना कम तापमान पर मापा जाता है। C_p/T के मानों को तापमान की सम्पूर्ण श्रृंखला के लिए T के विरुद्ध आलेखित किया जाता है जहाँ पदार्थ समान भौतिक अवस्था में उपस्थित होता है। डेबी प्रतिरूप का उपयोग करके आंकड़ों को सबसे कम प्रायोगिक तापमान से 0 K तक बहिर्वेशित किया जाता है। ऊष्मागतिकी के तृतीय नियम में कहा गया है कि एक आदर्श स्फटिकीय पदार्थ की ऐन्ट्रोपी 0 K पर शून्य हो जाती है। जब S₀ शून्य होता है, तो 0 K से किसी भी तापमान पर वक्र के नीचे का क्षेत्र उस तापमान पर ऐन्ट्रोपी प्रदान करता है। भले ही, डेबी प्रतिरूप में C_p के स्थान पर C_v होता है, दोनों के मध्य 0 K के निकट के तापमान का अंतर इतना छोटा होता है कि नगण्य हो जाता है।

298.15 K के निर्देशी तापमान पर इसकी मानक अवस्था में किसी पदार्थ के लिए ऐन्ट्रोपी का निरपेक्ष मान S°₂₉₈ निर्दिष्ट किया गया है। एंट्रोपी तापमान के साथ बढ़ती है और प्रावस्था संक्रमण तापमान पर बंद होती है। सामान्य प्रावस्था संक्रमण तापमान पर एंट्रॉपी (ΔS°) में परिवर्तन संक्रमण तापमान से विभाजित संक्रमण की ऊष्मा के समान होती है। ऐन्ट्रोपी के लिए एसआई इकाइयाँ J/(mol·K) हैं।

स्ट्रोंटियम की पूर्ण एन्ट्रापी ठोस रेखा स्ट्रोंटियम की ऐन्ट्रोपी को उसकी सामान्य मानक अवस्था में 1 एटीएम दाब पर संदर्भित करती है। असतत रेखा गैर-भौतिक अवस्था में स्ट्रोंटियम वाष्प की ऐन्ट्रोपी को संदर्भित करती है।

तत्वों से एक यौगिक की स्थापना के लिए मानक ऐन्ट्रोपी परिवर्तन या किसी भी मानक प्रतिक्रिया के लिए ΔS°_form या ΔS °_rx से नामित किया गया है। ऐन्ट्रोपी परिवर्तन उत्पादों की पूर्ण ऐन्ट्रोपी को घटाकर अभिकारकों की पूर्ण ऐन्ट्रोपी का योग करके प्राप्त किया जाता है।

तापीय धारिता की तरह, गिब्स ऊर्जा G का कोई आंतरिक मान नहीं है, इसलिए यह G में परिवर्तन है जो अभिरूचि का है।

इसके अतिरिक्त, उनके मानक अवस्थाओं में पदार्थों के मध्य प्रावस्था संक्रमण में G में कोई परिवर्तन नहीं होता है। इसलिए, ऊष्मागतिकी आँकड़ासंचयों से गिब्स ऊर्जा का मुख्य कार्यात्मक अनुप्रयोग मानक-अवस्था तत्वों से एक यौगिक के स्थापना के पर्यंत या किसी मानक रासायनिक प्रतिक्रिया (ΔG°_form या ΔG °_rx) के लिए मान में परिवर्तन है। गिब्स ऊर्जा की एसआई इकाइयाँ तापीय धारिता (J/mol) के समान हैं।

frame|center|प्रतिक्रिया के लिए मानक ताप और गिब्स ऊर्जा परिवर्तन: 
$Pb(c,l)+2HCl(g)\Rightarrow PbCl_{2}+H_{2}(g)$
ΔH°rx Pb (600.65 K) और PbCl2 (771 K) के गलनांक पर असांतत्य दर्शाता है। ΔG°rx इन प्रावस्था संक्रमण तापमानों पर असतत नहीं है, परन्तु प्रवणता में परिवर्तन से गुजरता है, जो तालिका पर लगभग अगोचर है।|link=|alt={\displaystyle Pb(c,l)+2HCl(g)\Rightarrow PbCl_{2}+H_{2}(g)}

अतिरिक्त फलन

ऊष्मरासायनिक आँकड़ासंचयों के संकलनकर्त्ता में कुछ अतिरिक्त ऊष्मागतिकी फलन हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, किसी पदार्थ H(T) की निरपेक्ष तापीय धारिता को इसके स्थापना की तापीय धारिता और इसकी अंतनिर्हित ऊष्मा के संदर्भ में परिभाषित किया गया है:

$H(T)=\Delta H_{form,298}^{\circ }+[H_{T}-H_{298}]$

एक तत्व के लिए, H(T) and [H_T - H₂₉₈] सभी तापमानों पर समान होते हैं क्योंकि ΔH°_form शून्य है और निश्चित रूप से 298.15 K पर, H(T) = 0 हैं। एक यौगिक के लिए:

$\Delta H_{form}^{\circ }=H(T)compound-\sum \left\{H(T)elements\right\}$

इसी प्रकार, निरपेक्ष गिब्स ऊर्जा G(T) को किसी पदार्थ की पूर्ण तापीय धारिता और ऐन्ट्रोपी द्वारा परिभाषित किया गया है:

$G(T)=H(T)-T\times S(T)$

एक यौगिक के लिए:

$\Delta G_{form}^{\circ }=G(T)compound-\sum \left\{G(T)elements\right\}$

कुछ सारणियों में गिब्स ऊर्जा फलन (H°_298.15 – G°_T)/T भी हो सकता है जिसे एंट्रॉपी और अंतनिर्हित ऊष्मा के संदर्भ में परिभाषित किया गया है।

$(H_{298}^{\circ }-G_{T}^{\circ })/T=S_{T}^{\circ }-(H_{T}-H_{298})/T$

गिब्स ऊर्जा फलन में एंट्रॉपी के समान इकाइयां हैं, परन्तु एंट्रॉपी के विपरीत, सामान्य प्रावस्था संक्रमण तापमान पर कोई असंतोष प्रदर्शित नहीं करता है।

संतुलन स्थिरांक K_eq का log₁₀ प्रायः सूचीबद्ध होता है, जिसकी गणना परिभाषित ऊष्मागतिकी समीकरण से की जाती है।

$\log _{10}\left(K_{eq}\right)=-\Delta G_{form}^{\circ }/(19.1448T)$

ऊष्मागतिकी आँकड़ासंचय

ऊष्मागतिकी आँकड़ासंचयों में प्रमुख ऊष्मागतिकी फलनों के लिए गंभीर रूप से मूल्यांकन किए गए मानों के समुच्चय होते हैं। मूल रूप से, आंकड़ों को 1 एटीएम और निश्चित तापमान पर मुद्रित तालिकाओं के रूप में प्रस्तुत किया गया था, सामान्यतः 100 डिग्री अंतराल और प्रावस्था संक्रमण तापमान पर हैं। कुछ संकलनों में बहुपद समीकरण सम्मिलित थे जिनका उपयोग सारणीबद्ध मानों को पुन: प्रस्तुत करने के लिए किया जा सकता था। हाल ही में, कम्प्यूटरीकृत आँकड़ासंचयों का उपयोग किया जाता है जिसमें किसी भी तापमान पर विशिष्ट मानों की गणना करने और मुद्रण के लिए सारिणी तैयार करने के लिए समीकरण मापदंडों और उपनेमिका सम्मिलित होते हैं। कम्प्यूटरीकृत आँकड़ासंचयों में प्रायः प्रतिक्रिया गुणों की गणना करने और आंकड़ों को तालिका के रूप में प्रदर्शित करने के लिए उपनेमिका सम्मिलित होते हैं।

ऊष्मागतिकी आँकड़े कई प्रकार के प्रयोगों से आते है, जैसे कि उष्मामिति, प्रावस्था संतुलन, स्पेक्ट्रोमिकी, रासायनिक संतुलन मिश्रणों की रचना माप और प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाओं के ईएमएफ माप हैं। एक उचित आँकड़ासंचयों में तत्वों और यौगिकों के विषय में सभी उपलब्ध सूचना लेता है और यह आश्वासन देता है कि प्रस्तुत परिणाम 'आंतरिक रूप से सुसंगत' हैं। आंतरिक स्थिरता के लिए आवश्यक है कि ऊष्मागतिकी फलनों के सभी मानों की गणना उचित ऊष्मागतिकी समीकरणों के अनुप्रयोग द्वारा सही तरीके से की जाए। उदाहरण के लिए, उच्च तापमान संतुलन ईएमएफ विधियों से प्राप्त गिब्स ऊर्जा के मान तापीय धारिता और एंट्रॉपी मानों के ऊष्मामापी माप से गणना के समान होना चाहिए। विभिन्न प्रकार के प्रयोगों द्वारा प्राप्त आंकड़ों के मध्य अंतर को हल करने के लिए आँकड़ासंचय प्रदाता को मान्यता प्राप्त आँकड़े विश्लेषण प्रक्रियाओं का उपयोग करना चाहिए।

सभी ऊष्मागतिकी के आँकड़े तापमान (और दाब) का एक गैर-रैखिक फलन है, परन्तु विभिन्न फलनों को व्यक्त करने के लिए कोई सार्वभौमिक समीकरण प्रारूप नहीं है। यहाँ हम अंतनिर्हित ऊष्मा की तापमान निर्भरता को व्यक्त करने के लिए सामान्यतः उपयोग होने वाले बहुपद समीकरण का वर्णन करते हैं। समदाबी अंतनिर्हित ऊष्मा के लिए एक सामान्य छह-अवधि का समीकरण है:

$H_{T}-H_{298}=A(T)+B(T^{2})+C(T^{-1})+D(T^{0.5})+E(T^{3})+F\,$

समीकरण प्रारूप के बावजूद, किसी भी तापमान पर एक यौगिक के स्थापना की ऊष्मा 298.15 K पर ΔH°_form है, साथ ही उत्पादों के अंतनिर्हित ऊष्मा मापदंडों का योग घटाकर अभिकारकों के अंतनिर्हित ऊष्मा मापदंडों का योग है। अंतनिर्हित ऊष्मा समीकरण का व्युत्पन्न से C_p समीकरण प्राप्त किया जाता है।

$C_{P}=A+2B(T)-C(T^{-2})+\textstyle {\frac {1}{2}}D(T^{-0.5})+3E(T^{2})\,$

C_p/T समीकरण को एकीकृत करके एंट्रॉपी समीकरण प्राप्त किया जाता है:

$S_{T}^{\circ }=A(\ln T)+2B(T)+\textstyle {\frac {1}{2}}C(T^{-2})-D(T^{\textstyle -{\frac {1}{2}}})+1\textstyle {\frac {1}{2}}E(T^{2})+F'$

F' किसी भी तापमान T पर S° डालने से प्राप्त एकीकरण का एक स्थिरांक है। एक यौगिक के स्थापना की गिब्स ऊर्जा परिभाषित समीकरण ΔG°_form = ΔH °_form - T(ΔS °_form) से प्राप्त की जाती है और इसे इस रूप में व्यक्त किया जाता है;

$\Delta G_{form}^{\circ }=(\Delta A-\Delta F')T-\Delta A(T\ln T)-\Delta B(T^{2})+\textstyle {\frac {1}{2}}\Delta C(T^{-1})+2\Delta D(T^{\textstyle {\frac {1}{2}}})$

$-\textstyle {\frac {1}{2}}\Delta E(T^{3})+\Delta F+\Delta H_{form298}^{\circ }$

अधिकांश पदार्थों के लिए, ΔG °_form तापमान के साथ रैखिकता से केवल थोड़ा ही विचलित होता है, इसलिए एक छोटे से तापमान अवधि में, सात-अवधि के समीकरण को तीन-अवधि के समीकरण द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, जिसका मापदंड मान सारणीबद्ध मानों के प्रतिगमन द्वारा प्राप्त किए जाता हैं।

$\Delta G_{form}^{\circ }=\alpha T+\beta (T\ln T)+\chi$

आंकड़ों की सटीकता और तापमान अवधि की लंबाई के आधार पर, अंतनिर्हित ऊष्मा समीकरण को अधिक या कम प्रतिबंधो की आवश्यकता हो सकती है। एक बहुत लंबी तापमान अवधि में, एक के स्थान पर दो समीकरणों का उपयोग किया जा सकता है। समीकरण मापदंडों को प्राप्त करने के लिए प्रयोग किए गए प्रायोगिक आंकड़ों की सीमा के बाह्य मान प्राप्त करने के लिए समीकरणों को बहिर्वेशन करना अविज्ञ है।

ऊष्मागतिकी आँकड़ा संचिका

महत्वपूर्ण ऊष्मागतिकी फलनों के मानों की गणना करने के लिए आवश्यक समीकरण मापदंडों और अन्य सभी सूचना ऊष्मागतिकी आँकड़ा संचिका में संग्रहीत की जाती हैं। मानों को एक प्रारूप में व्यवस्थित किया जाता है जो उन्हें ऊष्मागतिकी गणना कार्यक्रम या स्प्रेडशीट में उपयोग के लिए पठनीय बनाता है। उदाहरण के लिए, एक्सेल- आधारित ऊष्मागतिकी आँकड़ासंचय फ्रीड [1] यहां 1 एटीएम के मानक दाब के लिए निम्न प्रकार की आँकड़ा संचिका बनाता है।

File:Thermodynamic Datafile for MbCl2(c,l,g).PNG

फ्रीड से MgCl₂(c,l,g) के लिए ऊष्मागतिकी आँकड़ा संचिका प्रदर्शन उद्देश्यों के लिए कुछ मानों ने महत्वपूर्ण आंकड़ों को छोटा कर दिया है। मानों के लिए स्पष्टीकरण नीचे दर्शाया गया है।

• पंक्ति 1. वर्गों का मोलर द्रव्यमान, 298.15 K पर घनत्व, ΔH°_{form 298.15}, S°_298.15. और संचिका के लिए ऊपरी ताप सीमा है।
• पंक्ति 2. आवश्यक C_p समीकरणों की संख्या है। यहाँ, तीन तीन वर्गों के चरणों के कारण है।
• पंक्ति 3. पहले C_p समीकरण के लिए पांच मापदंडों के मान; समीकरण के लिए ताप सीमा है।
• पंक्ति 4. दूसरे C_p समीकरण के लिए पांच मापदंडों के मान; समीकरण के लिए ताप सीमा है।
• पंक्ति 5. तीसरे C_p के लिए पांच मापदंडों के मान समीकरण; समीकरण के लिए ताप सीमा है।
• पंक्ति 6. आवश्यक H_T - H₂₉₈ समीकरणों की संख्या है।
• पंक्ति 7. पहले H_T - H₂₉₈ समीकरण के लिए छह मापदंडों के मान; समीकरण के लिए ताप सीमा, और पहले चरण के परिवर्तन के लिए ΔH°_trans है।
• पंक्ति 8. दूसरे H_T - H₂₉₈ समीकरण के लिए छह मापदंडों के मान; समीकरण के लिए ताप सीमा, और दूसरे चरण के परिवर्तन के लिए ΔH°_trans है।
• पंक्ति 9. तीसरे H_T - H₂₉₈ समीकरण के लिए छह मापदंडों के मान; समीकरण के लिए ताप सीमा, और तीसरे चरण के परिवर्तन के लिए ΔH°_trans है।
• पंक्ति 10. आवश्यक ΔH°_form समीकरणों की संख्या है। यहाँ पाँच; तीन वर्गों के चरणों के लिए और दो क्योंकि तत्वों में से एक में चरण परिवर्तन होता है।
• पंक्ति 11. पहले ΔH °_form समीकरण के लिए छह मापदंडों का मान; समीकरण के लिए ताप सीमा है।
• पंक्ति 12. दूसरे ΔH °_form समीकरण के लिए छह मापदंडों का मान; समीकरण के लिए ताप सीमा है।
• पंक्ति 13. तीसरे ΔH °_form समीकरण के लिए छह मापदंडों का मान; समीकरण के लिए ताप सीमा है।
• पंक्ति 14. चौथे ΔH °_form समीकरण के लिए छह मापदंडों का मान; समीकरण के लिए ताप सीमा है।
• पंक्ति 15. पांचवें ΔH °_form समीकरण के लिए छह मापदंडों का मान; समीकरण के लिए ताप सीमा है।
• पंक्ति 16.आवश्यक ΔG°_form समीकरणों की संख्या है।
• पंक्ति 17. पहले ΔG°_form समीकरण के लिए सात मापदंडों के मान; समीकरण के लिए ताप सीमा है।
• पंक्ति 18. दूसरे ΔG°_form समीकरणके लिए सात मापदंडों के मान; समीकरण के लिए ताप सीमा है।
• पंक्ति 19. तीसरे ΔG°_form समीकरण के लिए सात मापदंडों के मान; समीकरण के लिए ताप सीमा है।
• पंक्ति 20. चौथे ΔG °_form समीकरण के लिए सात मापदंडों के मान; समीकरण के लिए ताप सीमा है।
• पंक्ति 21. पांचवें ΔG °_form समीकरण के लिए सात मापदंडों के मान; समीकरण के लिए ताप सीमा है।

अधिकांश कंप्यूटरीकृत आँकड़ासंचय आँकड़ा संचिका से मानों का उपयोग करके ऊष्मागतिकी मानों की एक तालिका तैयार करेंगे। MgCl₂(c,l,g) के लिए 1 एटीएम दाब पर:

File:Thermodynamic Properties Table for MgCl2(c,l,g).PNG

फ्रीड आँकड़ा संचिका से MgCl₂(c,l,g) के लिए ऊष्मागतिकी गुणधर्म तालिका है। प्रदर्शन उद्देश्यों के लिए कुछ मानों ने महत्वपूर्ण आंकड़ों को छोटा कर दिया है।

तालिका प्रारूप ऊष्मागतिकी आँकड़े प्रदर्शित करने का एक सामान्य तरीका है। फ्रीड तालिका शीर्ष पंक्तियों में, जैसे द्रव्यमान और मात्रा संरचना और घटक तत्वों के संक्रमण तापमान में अतिरिक्त सूचना प्रदान करती है। घटक तत्वों के संक्रमण तापमान में रिक्त पंक्ति में पहले स्तम्भ में ------- रेखिका होती हैं, जैसे कि 922 K पर, Mg का गलनांक हैं। पदार्थ के लिए संक्रमण तापमान में रेखिका के साथ दो रिक्त पंक्तियाँ होती हैं और परिभाषित संक्रमण और तापीय धारिता परिवर्तन के साथ एक केंद्र पंक्ति होती है, जैसे कि MgCl₂ का गलनांक 980 K पर हैं। आँकड़ा संचिका समीकरण तालिका के निचले भाग में हैं और संपूर्ण तालिका एक एक्सेल कार्य पत्रक में है। यह विशेष रूप से उपयोगी होता है जब आँकड़े विशिष्ट गणना करने के लिए होते है।

यह भी देखें

• रासायनिक ऊष्मागतिकी
• भौतिक रसायन
• पदार्थ विज्ञान
• ऊष्मागतिकी के नियम
• ऊष्मारसायन
• मानक तापमान और दाब
• डॉर्टमुंड आंकड़ा कोष
• कैलफाड (पद्धति)

संदर्भ

• Barin, Ihsan (2004). Thermochemical Data of Pure Substances. Wiley-VCH. ISBN 3-527-30993-4.
• Chase, M. W. (1998). NIST - JANAF Thermochemical Tables (Fourth ed.). Journal of Physical and Chemical Reference Data. ISBN 1-56396-831-2.
• Cox, J. D.; Wagman, Donald D.; Medvedev, Vadim A. (1989). CODATA Key Values for Thermodynamics. John Benjamins Publishing Co. ISBN 0-89116-758-7.
• Hummel, Wolfgang; Urs Berner; Enzo Curti; F. J. Pearson; Tres Thoenen (2002). Nagra/Psi Chemical Thermodynamic Data Base. Universal Publishers. ISBN 1-58112-620-4.
• Lide, David R.; Henry V. Kehiaian (1994). CRC Handbook of Thermophysical and Thermochemical Data (book & disk ed.). Boca Raton: CRC Press. ISBN 0-8493-0197-1.
• Pankratz, L. B. (1982). "Thermodynamic Properties of Elements and Oxides". U. S. Bureau of Mines Bulletin. 672.
• Pankratz, L. B. (1984). "Thermodynamic Properties of Halides". U. S. Bureau of Mines Bulletin. 674.
• Pankratz, L. B.; A. D. Mah; S. W. Watson (1987). "Thermodynamic Properties of Sulfides". U. S. Bureau of Mines Bulletin. 689.
• Pankratz, L. B. (1994). "Thermodynamic Properties of Carbides, Nitrides, and Other Selected Substances". U. S. Bureau of Mines Bulletin. 696.
• Robie, Richard A., and Bruce S. Hemingway (1995). Thermodynamic Properties of Minerals . . . at Higher Temperatures, U. S. Geological Survey Bulletin 2131.
• Yaws, Carl L. (2007). Yaws Handbook of Thermodynamic Properties for Hydrocarbons & Chemicals, Gulf Publishing Company. ISBN 1-933762-07-1.
• Gurvich, L.V., Veitz, I.V., et al. (1989) Thermodynamic Properties of Individual Substances. Fourth edition, Hemisphere Pub Co. NY, L., Vol.1 in 2 parts.

बाहरी संबंध

• NIST WebBook A gateway to the data collection of the National Institute of Standards and Technology.
• NASA Glenn ThermoBuild A web interface to generate tabulated thermodynamic data.
• Burcat's Thermodynamic Database Database for more than 3,000 chemical species.
• DIPPR The Design Institute for Physical Properties
• DIPPR 801 Critically evaluated thermophysical property database useful for chemical process design and equilibrium calculations.
• MTDATA software and databases for calculation of thermodynamic properties and phase equilibria
• Free Steam Tables Online calculator based on IAPWS-IF97
• FACT-Web programs Various on-line tools for obtaining thermodynamic data and making equilibrium calculations.
• Mol-Instincts A chemical database based on Quantum Mechanics and QSPR, providing thermodynamic properties for millions of compounds.