Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

13
1.3 Химический потенциал
Термодинамические функции, внутренняя энергия U, энтальпия
H = U + PV, свободная энергия Гельмгольца F = U – TS и свободная
энергия Гиббса G = H – TS, являются функциями состояния. Выбор
той или иной функции в качестве основной определяется условиями
задачи. Например, в случае изохорно-изотермических условий
(V = const, T = const) используются U и F. Приращение U
характеризует тепловой эффект процесса, а F служит критерием
условия самопроизвольности неравновесного процесса и равновесия.
Полные дифференциалы термодинамических функций (см.
уравнения 1.17, 1.18) имеют вид:
N
i
ii
dnpdVTdSdU
1
,
(1.25)
N
i
ii
dnVdpTdSdH
1
,
(1.26)
,
1
N
i
ii
dnpdVSdTdF
(1.27)
N
i
ii
dnVdpSdTdG
1
.
(1.28)
Отсюда видно, что независимыми переменными являются: S, V,
n
i
- для внутренней энергии U; S, p и n
i
- для энтальпии Н; Т, V и n
i
-
для свободной энергии Гельмгольца F; Т, p и n
i
- для свободной
энергии Гиббса G . Тогда из полных дифференциалов (1.25) − (1.28)
следуют соотношения:
,
,,
ii
npnV
S
H
S
U
T
(1.29)
,
T
G
T
F
S
ii
n,pn,V
(1.30)
,
,,
ii
nTnS
V
F
S
U
p
(1.31)
,
,,
ii
nTnS
p
G
p
H
V
(1.32)
Если в выражениях U = F + TS и H = G + TS исключить
энтропию S с помощью равенств (1.30), то получим уравнения
Гиббса-Гельмгольца

Страницы