energia Gibbs este, dar de ce - studopediya

Gibbs energie G - această parte a entalpiei, care poate fi transformată în muncă; Prin urmare, este numită energia liberă.

Expresia pentru Helmholtz energiei Gibbs substitut energie, care este definit ca F = U - TS. Apoi am descoperit că

energia Gibbs, deoarece criteriile de capacitățile de flux de proces.

Ne diferentiem expresia, obținem

In schimb tds substituie valoarea ecuațiilor combinate ale primei și a doua legile termodinamicii atunci

În condițiile izobară-izoterme și

Adică, un criteriu posibilitățile dG ale procesului într-un sistem (închis) închise condiții izobare izotermă. În acest caz,

· În cazul în care dG <0, то процесс протекает самопроизвольно;

· Dacă dG> 0, atunci procesul nu are loc în mod spontan;

· Dacă dG = 0, atunci sistemul este în echilibru.

Funcția caracteristică este o funcție a stării sistemului, prin care sau derivații săi pot fi exprimate într-o formă explicită proprietățile termodinamice ale sistemului. sunt caracteristici caracteristice:

1) U internă a energiei, pe

3) izocoră-izotermă potențial F,

4) izobară-izotermă potențial G,

Noi determinăm valoarea funcțiilor de bază caracteristice parțiale.

Este cunoscut faptul că pentru oricare dintre variabilele diferențiale total poate fi reprezentat prin expresia

în care - derivatele parțiale ale acestei funcții, variabila corespunzătoare menținând celelalte variabile valoare constantă.

Din ecuațiile combinate ale primei și a doua lege a termodinamicii: deriva o expresie pentru variația energiei interne:

Diferențierea H = U + pV. .

In schimb, înlocuim expresia (6.14), obținem

Astfel, din ecuația (6.14), care și din ecuația (6.15) -.

Scriem expresia diferențial totală dU și dH.

Comparând ecuația (6.16) cu ecuația (6.14) și ecuația (6.17) cu ecuația (6.15), se poate concluziona că

Aceste rapoarte arată sensul fizic al derivatelor parțiale ale energiei interne și entalpiei.

Scriem expresia diferențial totală a energiei Helmholtz și energia Gibbs :.

Să considerăm F ca funcție de T și V. și G ca funcție de T și p. totalul diferențialele lor sunt:

Comparând aceste expresii cu ecuațiile (6.5) și (6.12) concluzionăm că

Modificarea potențialului Helmholtz cu o schimbare a temperaturii la volum constant este determinată de entropie. Modificarea volumului de schimbare a capacității Helmholtz determinată de presiunea la temperatură constantă.

Modificarea capacității izobară cu temperatură la presiune constantă este entropia determinată. Schimbarea schimbarea energiei Gibbs a presiunii la o temperatură constantă determinată de volumul.

ecuația Gibbs-Helmholtz. Scriem expresia pentru energia Helmholtz și energia liberă Gibbs:

Înlocuind în aceste ecuații, în locul entropiei egale s derivaților potențialurilor, obținem relațiile:

Pentru a modifica aceste funcții, ca rezultat al procesului obținem:

Ecuațiile (6,28 și 6,29) - aceasta este Gibbs-Helmholtz.

Potențialul chimic. Pentru studiul de soluții și sisteme eterogene, compuse din 2 sau mai multe substanțe necesare pentru a lua în considerare un sistem în care masa compoziției și poate fi neregulat din cauza unei reacții chimice, evaporarea, cristalizarea, etc. energia Gibbs este o funcție nu numai de T și p. dar, de asemenea, numărul de n1. n2. n3, ..., nj componente moli.

Potențialul chimic al unei substanțe într-o fază mixtă este egală cu potențialul său izobară parțială. Este numeric egală cu creșterea energiei Gibbs a soluției care apar prin adăugarea unui mol de component la o cantitate de soluție în care (dacă) compoziția sa nu se schimbă.

Condiții matematice sistem de expresie de echilibru, cu un număr variabil de moli de componente. (6.31)

Reprezentați. nesincronizat # 945; în faza # 946;. continuă dn1 în moli prima componentă.