Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал).Стандартная энергия Гиббса




Энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал, свободная энтальпия), один из потенциалов термодинамических системы. Обозначается G, определяется разностью между энтальпией H и произведением энтропии S на термодинамическую температуруТ:
ΔтG = ΔтH - T·ΔтS.
В химических процессах одновременно действуют два противоположных фактора - энтропийный (T·ΔтS) и энтальпийный (ΔтH). Суммарный эффект этих противоположных факторов в процессах, протекающих при постоянном давлении и температуре определяет изменение энергии Гиббса (G):

ΔтG = ΔтH - T·ΔтS.

Из этого выражения следует, что ΔтH = ΔтG + T·ΔтS , то есть некоторое количество теплоты расходуется на увеличении энтропии (T·ΔтS), эта часть энергии потеряна для совершения полезной работы, её часто называют связанной энергией. Другая часть теплоты (ΔтG) может быть использована для совершения работы, поэтому энергию Гиббса часто называют также свободной энергией.

Характер изменения энергии Гиббса позволяет судить о принципиальной возможности осуществления процесса. При ΔтG процесс может протекать, при ΔтG>0 процесс протекать не может (иными словами, если энергия Гиббса в исходном состоянии системы больше, чем в конечном, то процесс принципиально может протекать, если наоборот - то не может). Если же , то ΔтG=0 система находится в состоянии химического равновесия.

Обратите внимание, что речь идёт исключительно о принципиальной возможности протекания реакции. В реальных же условиях реакция может не начинаться и при соблюдении неравенства ΔтG(по кинетическим причинам).
Классическим определением энергии Гиббса является выражение:

G=U+PV-TS,

где U - внутренняя энергия, P - давление, V - объем, T - абсолютная температура, S - энтропия.

Критерии направления самопроизвольно протекающих процессов (энтальпийный и энтропийный факторы)

Для самопроизвольно протекающих процессов в природе известны две движущие силы: первая — стремление системы перейти в состояние с наименьшей энергией и выделить тепло при таком переходе, т. е. понизить энтальпию; вторая — стремление системы перейти в наиболее вероятное состояние с максимально допустимой в данных условиях степенью беспорядка, т. е. повысить энтропию.

В химических процессах одновременно изменяется энергетический запас системы и степень беспорядка. Если реакция осуществляется при постоянном давлении и температуре, то движущая сила называется изобарно-изотермическим потенциалом или, сокращенно, изобарным потенциалом и обозначается буквой G.


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 139; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты