Свободна енергия на Гибс: Разлика между версии
Редакция без резюме |
Vodnokon4e (беседа | приноси) м Бързо добавяне на Категория:Термодинамика (ползвайки HotCat.js) |
||
Ред 48: | Ред 48: | ||
[[th:พลังงานเสรีของกิ๊บส์]] |
[[th:พลังงานเสรีของกิ๊บส์]] |
||
[[zh:吉布斯自由能]] |
[[zh:吉布斯自由能]] |
||
[[Категория:Термодинамика]] |
Версия от 18:40, 10 март 2010
Серия статии на тема Статистическа физика |
Формализъм
Статистически ансамбли
Квантови статистики
Потенциали
Газове от частици
Известни модели
|
В термодинамиката енергията на Гибс G отбелязва способността на даден процес да протича спонтанно. Тя е наречена така в чест на американския учен Джошуа Гибс. По дефиниция свободната енергия на Гибс е равна на
където с е зададена вътрешната енергия на системата, с е отбелязана ентропията, а с , , - съответно температурата, измерена в Келвини, обема и налягането на системата. От дефиницията следва, че енергията на Гибс G е свързана с енталпията по формулата
където с е означена енталпията, която е дефинирана като . В диференциална форма изменението на енергията на Гибс се задава с уравнението:
тук с dNi е обозначено изменението на количеството вещество на даден компонент i, а с μi химичният потенциал на този компонент. Енергията на Гибс може следователно да се представи като функция на температурата, налягането и количеството вещество. Всички тези величини са лесноизмерими и достъпни, затова G много по-удобна при практическа работа, в сравнение с другите термодинамични потенциали (вътрешна енергия, енталпия, енергия на Хелмхолц). Уравнението се опростява ако системата не обменя вещество с околната среда (dNi=0), при изобарни процеси (dp = 0) или изотермични процеси (dT=0). Пример: ако dT и dp = 0, тогава изменението на G е равно на :
Ако при дадена химична реакция енергията на Гибс намалява, т.е. , то реакцията протича спонтанно. Ако , тогава реакцията протича само ако външни сили повлияят на системата. Ако , то системата е в динамично равновесие - скоростиете на правата и обратната реакция са равни. В състояние на равновесие енергията на Гибс на системата е минимална.
Изменението на енергията на Гибс е и мярка за максималната работа, която една система може да извърши. Изменението на енергията на Гибс ΔG при дадена реакция е свързано с редица физикохимични величини: равновесна константа, електроден потенциал.