Уравнение Гиббса – Гельмгольца

Рассмотрим изохорно-изотермическую систему (Т = const; V = const) и воспользуемся для характеристики этой системы функцией F = U – T·S. Так как , то, подставив это значение в уравнение функции свободной энергии, получим .

Рассмотрим изотермический переход системы из начального состояния в конечное, для которых ; .

Но

и ,

поэтому (1)

или .

Анализируя протекание процесса в изобарно-изотермических условиях (Т = const; р = const), путем аналогичных рассуждений придем к выводу, что (2)

или .

Уравнения (1) и (2) выражают величину максимальной работы через тепловой эффект реакции и называются уравнениями Гиббса-Гельмгольца.

Из уравнений видно, что теплота может служить мерой химического сродства только при Т = 00 К или при , т. е. при независимости величины работы от температуры.

Применение второго закона термодинамики к фазовым превращениям. Вывод дифференциальной формы уравнения Клаузиуса - Клапейрона для процесса кипения. Интегрирование уравнения Клаузиуса - Клапейрона и его анализ.