ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
93
ной работы
А
в результате этой реакции. Эту часть энергии назовем свобод-
ной энергией (свободной энтальпией) и обозначим ее
∆G
.
Тогда получим:
А = ∆G
или
∆G = ∆H
–
T ∆S.
(1.53)
∆G
представляет собой фактически полезную работу
А,
которую может со-
вершить система при переходе из данного состояния к равновесному.
Проведем формальный анализ полученного выражения (1.53).
1. Предположим, что в системе не происходит ни энергетических изме-
нений
∆Н = 0
, ни изменений энтропии ∆S = 0. Тогда:
∆G = 0. (1.54)
Если в системе не происходит никаких энергетических изменений, зна-
чит, она находится в состоянии равновесия.
2. Пусть изменение энтропии в системе в результате процесса равно ну-
лю (∆S = 0). Следовательно, ∆G = ∆H и возможны два случая.
Во-первых, если в результате процесса системой выделяется энергия в
форме тепла (
Q
p
> 0), а ее энергосодержание
∆H
, соответственно, уменьшает-
ся на эту величину, то ∆G < 0. Такой процесс самопроизвольно может проте-
кать, что соответствует принципу Бертло-Томсена.
Во-вторых, если же реакция эндотермическая (
Q
p
< 0), а энергосодержа-
ние системы увеличивается на эту же величину
∆H
> 0, то самопроизвольно
система не может увеличить свою энергию, и такой процесс не протекает.
Рассмотренный вариант является не чем иным, как принципом Бертло-
Томсена, когда возможность и направленность процесса определяется энер-
гетическими изменениями.
3. Представим себе, что в системе не происходят энергетические изме-
нения, т. е. изменение энтальпии
∆Н = 0
. В этом случае
∆G =
–
Т∆S
и также
возможны две версии.
Первая версия: если
∆S > 0
, то
∆G
оказывается отрицательной величиной
(
∆G < 0
). Так как изменение энтропии – положительная величина, то, следо-
вательно, система из менее вероятного состояния переходит в более вероят-
ное состояние, т. е. процесс будет протекать самопроизвольно.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- …
- следующая ›
- последняя »
