Физическая химия. Колпакова Н.А - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

48
Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца — термодинамические функции, ко-
торые имеют важное значение в химической термодинамике. Они являются
функциями состояния, то есть изменение этих функций во время процесса
не зависит от пути процесса, а зависит только от начального и конечного
состояний системы.
4.3. ЭНЕРГИЯ ГИББСА И ЭНЕРГИЯ ГЕЛЬМГОЛЬЦА КАК
КРИТЕРИИ НАПРАВЛЕННОСТИ ПРОЦЕССА
Продифференцируем уравнения (85) и (89) для G и A, считая все пара-
метры системы р, V и T, S переменными:
dG = (dU – TdS + pdV) – SdT + Vdp; (93)
dA = (dU – TdS) – SdT. (94)
Если учесть неравенства (83) и (87), то получим:
dG ≤ – δW′ – SdT + Vdp; (95)
dA ≤ – δW′ – SdT – pdV. (96)
Анализ уравнений (95) и (96) показывает, что:
1). Если реакция протекает при постоянных температуре и давлении или
постоянных температуре и объеме, например, в электрохимическом элементе,
где имеется работа электрических сил, то
dG
T,p
≤ – δW
′
, (97)
или ∆G < – W
′
— процесс необратимый, самопроизвольный;
∆G = – W
′
— состояние равновесия в системе;
∆G > – W
′
— процесс необратимый, несамопроизвольный.
dA
T,V
≤ – δW
′
, (98)
или ∆А < – W
′
— процесс необратимый, самопроизвольный;
∆А = – W
′
— состояние равновесия в системе;
∆А > – W
′
— процесс необратимый, несамопроизвольный.
2). При протекании химической реакции очень часто единственным ви-
дом работы является работа расширения (– δW
′
= 0), поэтому
dG ≤ Vdp – SdT; (99)

Страницы