Тақырып: Термодинамиканың III заңы. Термодинамикалық функциялар

Нернст постулаты бойынша барлық затттардың ортасында температурасы абсолюттік нольге тең болса, онда сол ортаның энтропиясының функциясының мәні нольге тең болады.

S = 0 егер T = 0 (1.7)

Осыдан термадинамиканың үшінші заңы тұжырымдалады: «Кез келген ортанының абсолюттік температтурасы ешқандай процесстерде нольге жетпейді, оған тек қана шексіз бағытталады»

Классикалық термодинамиканың аппараты термиялық және калориялық күй теңдектерінің арасындағы байланыстарын белгілейді. Жүйелердің теримиялық күй теңдеуі деп жалпыланған координаттар, күштер және абсолюттік температура араларында байланыстарын көрсететін теңдеуді атайды. Мысалы, термиялық күй теңдігі деп жүйенің Клайперон теңдеуін айтуға болады:

(1.8) немесе нақты газдарға арналған Ван дер Ваальс теңдеуі:

(1.9)

Мында Nk =R, N – бөлшектердің саны, ал меншікті көлем. Бұл термиялық теңдіктер эмпириялық түрінде тәжірибе арқылы табылады.

Бірақ термодинамиканың апаратынан негізгі теңдеу (1.3) арқылы калориялық пен термиялық теңдеулердің белгіленген байланыстары тәжіриби теңдеулердің санын азайтады. Сол термодинамикада айтылыған калориялық және термиялық теңдеулердің байланысын көрсететін әдісті термодинамикалық потенциялдар немесе мінездемелік күй функциялар әдісі деп аталады. Ол әдісті Гиббс бірінші шығарған сондықтан оны басқаша Гиббс әдісі деп атауға болады. Ең карапайым термодинамикалық потенциял - термодинамикалық жүйенің ішкі энергиясы Е (егер ол энтропиямен S және сыртқы параметрлер арқылы анықталатын болса). Бұл жағдайда (1.3) өрнекті жүйенің ішкі энергиясының дифференциалын анықтамасы түрінде қарастыруға болады:

мында:

Бірінші теңдеу колoриялық боладыда, ал қалғандары термиялық күй теңдеуілері болады. Осы көрсетілген (1.12) олардың байланысы былай алынады:

Басқа термодинамикалық потенциал бос энергия:

(1.14)

Бос энергияның толық дифференциалын қарастырсақ:

осыдан:

ақырғы теңдіктеді салыстырсақ:

Осы алынған (1.16) және (1.17) теңдуелерден белгілі ГиббсГельмгольц теңдеуі шығады:

(1.19)

Термодинамикалық потенциал

Енді энтальпия қарастырамыз:

1.25

Егер аддитивтік шартты пайдалансақ, онда  Т,Р  const

1.26

Яғни химикалық потенциал меншікті бір молекулаға қатнасты термодинамикалық потенциал боп табылады.