Термодинамикалық потенциалдар
Жабық жүйелер үшін Т=const, р=const жағдайда өтетін процестер бағытын және тепе–теңдік күйін көрсететін белгі – изобаралы-изотермиялық потенциал G (Гиббс энергиясы).
Гиббс энергиясы энтальпия мен энтропияға байланысты:
(5.2)
Гиббс энергия өзгерісі G:
(5.3)
Химиялық реакциялар үшін Гиббс энергиясы өзгеруін келесідей теңдеумен анықтаймыз:
өнім –бас.з (5.4)
өнім,бас.з – стехиометриялық коэффициенттері ескерілген өнімдер мен бастапқы заттар үшін Гиббстің түзілу энергиялар қосындысы.
Тұрақты қысым және температурада Т = const, р = const өздігінен өтетін процестердің изобаралық потенциалы процестің өту бағытына қарай азайып, ал жүйеде тепе – теңдік орнағанда Гиббс энергиясы минимал мәнге ие болады:
< 0 0
=0 = 0
Жабық жүйелер үшін V=const, р=const жағдайда өтетін процестердің бағытын және тепе–теңдік күйін көрсететін белгі – изохоралы-изотермиялық потенциал F (Гельмгольц энергиясы).
Гельмгольц энергиясы ішкі энергия мен энтропияға байланысты:
(5.5)
Гельмгольц энергия өзгерісі F :
(5.6)
Тұрақты көлем және температурада V = const, р = const өздігінен өтетін процестердің изохаралық потенциалы процестің өту бағытына қарай азаяды:
< 0 < 0
Жүйенің тепе – теңдік күйі келесідей сипатталады:
= 0 = 0
Гиббс-Гельмгольц теңдеуі
Жүйені Т1 - дан Т2 температураға дейін қыздырғанда немесе суытқанда тұрақты көлем мен қысымда Гиббс және Гельмгольц энергиялар өзгерісі келесідей теңдеумен өрнектеледі:
(5.7) ( 5.8)
5.7, 5.8- теңделерін 5.3,5.6 – теңдеулерге қою арқылы:
( 5.9) (5.10)
5.9, 5.10 – теңдеулері Гиббс-Гельмгольц теңдеуі болып табылады. Осы теңдеу арқылы химиялық реакциялар жылу эффектісін, S өзгерісін және басқа да термодинамикалық тұрақтыларды есптеуге болады.
Достарыңызбен бөлісу: |
