Свободна енергия на Гибс: Разлика между версии
м Робот Добавяне: cs:Gibbsova volná energie |
м r2.7.2) (Робот Промяна: es:Energía de Gibbs |
||
Ред 35: | Ред 35: | ||
[[en:Gibbs free energy]] |
[[en:Gibbs free energy]] |
||
[[eo:Libera energio]] |
[[eo:Libera energio]] |
||
[[es:Energía |
[[es:Energía de Gibbs]] |
||
[[fa:انرژی آزاد گیبس]] |
[[fa:انرژی آزاد گیبس]] |
||
[[fi:Gibbsin energia]] |
[[fi:Gibbsin energia]] |
Версия от 10:36, 5 септември 2012
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.