Байдуллаева Қазақтіліне аударғандар Н. М. Алмабаева, Г. Е. Байдуллаева, К. Е. Раманқұлов Мәскеу и з д а т е л ь с к а я г р у п п а «гэотар-медиа» 1 9
жүктеу/скачать 28,1 Mb. Pdf көрінісі
|
Ремизов А.Н. Медициналық және биологиялық физика (1)
|
( 12 . 26 ) (12.25) тендеуінен Ғ шамасынын физикалык мағынасы көрініп тұр; Т = const, d7’= 0 және, d Ғ = -p d V = dA яғни еркін энергиянын кемуі изотер- миялыкүдерістегі жұмыс шамасынатең. Жылуканды ағзалардыңтемпература- сы өзгеріссіз болады, демек олардың жұмысы еркін энергиянын кему есебінен болады деген сөз. Тағы бір термодинамикалык потенциалды карастырайык (Гиббс энергия сы) ол мы на түрде кұралады: G = F + p V = U - TS+pV. (12.27) Гиббс энергиясының дифференциалы: dG = d U - T d S - S d T + p d V + V d p . (12.28) ( 1 2 . 2 1 ) ескеріп, (12.28) кайта жазсак: dG= T d S - p d V - T d S - S d T + p d V + V d p = - S d T + Vdp. (12.29) (12.29) тендігін толык дифференциялану мәнімен салыстырсак: S = — (12.30) Гиббс энергиясы изобаралык-изометриялык шарт орындалғанда энтро- пияны және көлемді есептеу үшін колданылады. Айталык жүйе кайтымсыз изобаралы-изотермалы үдерісте тепе-тен күйге көшсін. Бұл жағдайда [(12.17) ка- раңыз]: d Q< T d S (12.31) және Гиббс энергиясынын дифференциалы үшін (12.29) орнына мына тең- сіздікті аламыз: dG < - S d T + Vdp. (12.32) d T — 0 жэне dp = 0 болғандыктан, (12.32) тендеуінен: dG <0. Гиббс энергиясының мүндай кемуі жүйеде тепе-тендік орнағанша жүреді және Гиббс энергиясынын өзгерісі нөлге теңеледі (dG = 0). Демек, изоба- ралық-изотермиялық тепе-тең емес үдерісте Гиббс энергиясы кемиді және термодинамикалык тепе-тендік күйі минимум мәнге ие. Осы сиякты тер модинамикалык тепе-тендікте басқа термодинамикалык потенциалдар (G, Ғ және т.б.) осыған ұқсас өзгереді. Мысалы, тұрақты көлемді изотермия- лык жүйе үшін, яғни d T = 0 және d V = 0 жағдайында Гельмгольц энергиясы тепе-тендікке жакындаған сайын кемиді және Ғ= Ғя<л-тің тепе-тендік күйін- де минимумға ие. 12.5. АЙНЫМ АЛЫ САНЫ БАР ЖҮЙЕДЕГІ БӨЛШЕКТЕР. ХИМИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ЭЛЕКТРОХИМИЯЛЫҚ ПОТЕНЦИАЛДАРЫ Жоғарыда айтылған мәселелер жүйеде заттар саны өзгермеген жағдай үшін орындалады. Бірактатермодинамикадабөлшектерсаныөзгеріпотыратынжүй- елер де карастырылады. Бұл жағдайда жүйенің ішкі энергиясының өзгерісі тек канажылу алмасумен (dQ = 7dS) және жасалатын жүмысымен {dA = pdV) ғана емес, сонымен катар жүйедегі бөлшектер санының өзгерісіне де байланысты болады. Сондыктан (12.21) орнына мынаны аламыз: d t/= T d S - p d V + \ i d N , (12.33) мүндағы d N — жүйедегі бөлшектер санының өзгерісі; ал р — химиялык потен циал деп аталатын коэффициент. Егер де Гельмгольц жэне Гиббс энергияларының диференциалдарына то- лык энергияның диференциалын (12.21) түрінде емес, (12.33) түрінде жазсак, онда сәйкес мына тендіктерді аламыз: d F = - S d T - p d V + n d N , (12.34) dG = - S d T - p d V + n d N . (12.35) (12.33), (12.34) жэне (12.35) тендіктерінен (S, V), ( Т\ р) параметрлерінің тұ- рактылығынан мынаны аламыз: яғни, химиялык потенциал белгілі үдеріске сәйкес келетін бір бөлшектің тер модинамикалык потенциалының өзгерісіне тең екен. Химиялык потенциал (12.33) тендеуіне енгізілген және келесі формулалар молекуланың тек бір түріне арналған. Егер термодинамикалык жүйе молекула- нын бірнеше к сортынан тұрса, онда термодинамикалык потенциалдын мәні бір бөлшектен емес, бөлшектер косындысымен сипатталады: к Z Ң dNi - (12.36) /=і мұндағы р. — /-ші молекулалар үшін химиялык потенциал; ал d N. — олардың саны. Мынаны ескерсек, химиялык потенциал термодинамикалык потенциал емес, ол кысым, температура жэне энтропия сиякты жүйенің параметрі. Де- мек, параметр ретінде ол да баска параметрлердің функциясы болады, мысалы: р = р(Г , V, N). Идеал газ жэне идеал қоспалар үшін, яғни молекулалардың / — компонент- терінін өзара әсерлерінің ескеретін жүйеде химиялык потенциал түрі үшін мы- надай өрнек колданылады: N. жүктеу/скачать 28,1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|