Уравнение гиббса-гельмгольца

ПОТЕНЦИАЛ)

ЭНЕРГИЯ ГЕЛЬМГОЛЬЦА (ИЗОХОРНО-ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ

Работа равновесного процесса максимальна - W_маx

dW_max = TdS - dU = -d(U - TS)

U - TS = A(F) – Энергия Гельмгольца (изохорно-изотермический потенциал)

W_max = -DA

dA = dU - TdS - SdT

dW £ TdS - dU

dU £ TdS - PdV

dA £ TdS - PdV - TdS - SdT £ -SdT - PdV

(¶A/¶T)_V £ -S

(¶A/¶T)_T £ - P

Энтропия служит мерой убыли энергии Гельмгольца с увеличением температуры, а давление - мерой ее убыли с увеличением объема системы.

(¶A)_V,T £ 0

Энергия Гельмгольца системы, находящейся при постоянных V и Т не изменяется при равновесных процессах и убывает при неравновесных процессах. Направление неравновесного процесса определяется убылью энергии Гельмгольца.

1.15 ЭНЕРГИЯ ГИББСА (ИЗОБАРНО-ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ

ПОТЕНЦИАЛ)

dU = dQ - PdV - dWn

dWn = - dU + TdS - PdV

dWn = - (dU - TdS + PdV) = - d(U - TS + PV) = -dG

U - TS + PV = G - Энергия Гиббса

Wn = - DG

G = U - TS + PV = H - TS = A + PV

dG £ dA + PdV + VdP £ -SdT - PdV + PdV + VdP

dG £ - SdT + VdP

(¶G/¶T)_P £ -S

(¶G/¶P)_T £ V

(¶G)_P,T £ 0

Энергия Гиббса при постоянных Р и Т уменьшается при неравновесных процессах и остается постоянной при равновесных процессах. Равновесное состояние при данных Р и Т соответствует минимуму энергии Гиббса.

DG < 0 процесс возможен

DG > 0 процесс невозможен

DG = 0 процесс равновесен

A = U - TS = U + T()_V

DA = DU + T()_V

W_max = - DU + T()_V

G = H - TS = H + T()_P

DG = DH + T()_P

Wn = - DH + T()_P

Дата добавления: 2014-01-07