Физическая и коллоидная химия. Михеева Е.В - 30 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

30
Термодинамические потенциалы
Изменение энтропии однозначно определяет направление и предел
самопроизвольного протекания процесса лишь для изолированных сис-
тем. На практике же приходится иметь дело с системами, взаимодейст-
вующими с окружающей средой. Многие процессы химической техно-
логии протекают при постоянных давлении и температуре в открытых
системах или при постоянных объеме и температуре в закрытых систе-
мах (автоклавах). Критериями равновесия и направления процесса в та-
ких системах являются термодинамические потенциалы.
Энергией называется способность тела совершать работу. Чем
большим запасом энергии обладает тело, тем большую работу оно спо-
собно произвести. Запас энергии, меру работоспособности тела называ-
ют эго потенциалом. Таким образом, потенциал – это величина, харак-
теризующая ту часть полной энергии системы, которую она может из-
расходовать на совершение работы. В химической термодинамике рабо-
тоспособность системы характеризуется термодинамическими потен-
циалами. Наиболее часто используемыми среди них являются: энергия
Гиббса (G) – изобарно-изотермический потенциал и энергия Гельм-
гольца (А) – изохорно-изотермический потенциал.
Энергия Гиббса
Физический смысл энергии Гиббса
Для выяснения физического смысла энергии Гиббса запишем объе-
диненное уравнение первого и второго начал термодинамики:
WpdVdUTdS
. (1.56)
Решим это уравнение относительно полезной работы
W
:
TdSpdVdUW
. (1.57)
В обратимом процессе полезная работа имеет наибольшее значение
и называется максимально полезной работой
max
W
. В случае обрати-
мого процесса при р,Т=const:
dGTSHdTSpVUdW )()(
, (1.58)
Где функция состояния
TSHTSpVUG
называется
энергией Гиббса (изобарно-изотермический потенциал).
Из уравнения (1.58) вытекает физический смысл энергии Гиббса:
dGW
. (1.59)

Страницы