Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
G º U + pV– TS º H – TS (7.21)
DG pT º D H -TDS, D rG pT º D rH -TDrS (7.22)
DH характеризует общее изменение энергии системы в ходе процесса, а изменение энергии Гиббса показывает, какая часть ее может быть превращена в полезную работу, поэтому раньше ее называли свободной энергией, в противоположность энтропийному члену, который характеризовал связанную энергию, недоступную для превращения в работу.
а) ; б) (7.20)
Из уравнения 7.20а следует, что с ростом давления энергия Гиббса увеличивается, так как V> 0, но темп роста замедляется, так как объем постепенно уменьшается. Причем для разных идеальных газов эти кривые будут одинаковыми.
G T = const G p = const
P T
Рис. 7.1. Зависимость энергии Гиббса от давления и температуры.
С ростом температуры энергия Гиббса убывает, так как энтропия всегда положительна, причем падение энергии Гиббса будет ускоряться из-за роста энтропии при повышении температуры.
7.3.5. Уравнение Гиббса – Гельмгольца. Эта зависимость позволяет заменить недоступную для непосредственных измерений функцию – энтропию на измеряемую величину - температурную зависимость энергии Гиббса. В результате подстановки этого выражения в уравнение (7.21) получаем
G º H +T (7.23)
Аналогично можно представить энергию Гельмгольца
А º U +T (7.24)
Уравнения (7.24) и (7.25) называется уравнениями Гиббса-Гельмгольца. Можно произвести с ними дальнейшие преобразования: из уравнения (7.24) следует
= . (7.25)
Далее рассмотрим производную от дроби G/T и подставим в нее выраже-ние (7.26):
. (7.26)
Таким образом зависимость приведенной энергии Гиббса G/T от температуры определяется энтальпией системы. Уравнение (7.27) также называют урав-нением Гиббса –Гельмгольца. Аналогично для энергии Гельмгольца можно написать
. (7.27)
Уравнения Гиббса-Гельмгольца находят применение для физических и химических процессов. Для этого требуется заменить в них термодина-мические потенциалы на их изменение в указанных процессах, например
ΔrG = ΔrH +T , или(7.28)
и (7.29)
. (7.30)
Дата публикования: 2014-11-28; Прочитано: 4768 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!