Физическая химия. Часть 3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Фазовые равновесия и учение о растворах
5
случае, если при p, T=const из одной фазы (I) в другую (II) перешло
dN
i
молей i-го компонента, то изменение энергии Гиббса для фазы I
()
(
)
(
)
I
i
I
i
I
dNdG µ=
(
)
(
)
0<
I
i
dN
,
а для фазы II
()
(
)
(
)
II
i
II
i
II
dNdG µ=
(
)
(
)
0>
II
i
dN
,
где
() ( )
II
i
I
i
µµ и — химический потенциал i-го компонента в указан-
ных фазах.
Таким образом, в изобарно-изотермических условиях измене-
ние энергии Гиббса равно произведению, в котором фактором ин-
тенсивности является химический потенциал
µ
i
, а изменение коли-
чества вещества
dN
i
представляет собой изменение фактора экстен-
сивности.
Общее изменение энергии Гиббса для системы является
экстенсивной величиной
()
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
II
i
II
i
I
i
I
i
III
dNdNdGdGdG µ+µ=+= ,
а так как
() ()
i
I
i
II
i
dNdNdN =−= , то
(
)
(
)
(
)
i
I
i
II
i
dNdG µ−µ= .
Если переход протекает самопроизвольно, то 0
,
<
Tp
dG , и по-
скольку dN
i
>0, то
()
(
)
II
i
I
i
µ>µ . Следовательно, самопроизвольный пе-
реход компонента из фазы I в фазу II происходит только в том слу-
чае, если химический потенциал этого компонента в фазе I больше,
чем в фазе II. Самопроизвольный процесс, в соответствии со вторым
началом термодинамики, идет в направлении выравнивания фактора
интенсивности.
При равновесии
0
,
=
Tp
dG
и, поскольку dN
i
≠ 0,
(
)
(
)
I
i
II
i
µ=µ .
Таким образом, условием истинного термодинамического
равновесия между фазами в гетерогенной системе является равен-
ство химических потенциалов каждого компонента во всех фазах, в
которых этот компонент содержится:
(
)
(
)
(
)
...=µ=µ=µ
III
i
II
i
I
i
. ( 3.1 )
При переходе из неустойчивого состояния к истинному тер-
модинамическому равновесию некоторые системы могут проходить

Страницы