自由能與吉布斯函數(shù)

自由能與吉布斯函數(shù)▲自由能▲吉布斯函數(shù)▲熱力學(xué)方程與化學(xué)勢(shì)問(wèn)題:①怎樣確定一個(gè)系統(tǒng)對(duì)外作出最大功？②宏觀上系統(tǒng)中的不可逆過(guò)程沿什么方向進(jìn)行？③反映熱力學(xué)系統(tǒng)的性能和基本規(guī)律

—熱力學(xué)四方程▲自由能熱力學(xué)第一定律在等溫條件下,系統(tǒng)對(duì)外作元功dW′T、S、U都是態(tài)函數(shù)→∴U-TS也是態(tài)函數(shù)定義自由能：在等溫等體過(guò)程中，dW′=0,dF≤0→熵增加原理孤立系統(tǒng)朝向F減小方向進(jìn)行;達(dá)到平衡態(tài)時(shí),系統(tǒng)的F最小?！妓购瘮?shù)作功dW′分體積功pdV和非體積功dW″即對(duì)于化學(xué)反應(yīng)等，體積功pdV是無(wú)用的，而非體積功dW″才是有用功。在等溫等壓條件下,系統(tǒng)對(duì)外作非體積元功dW″定義吉布斯函數(shù)：T、S、U、V都是態(tài)函數(shù)→∴U-TS+pV

也是態(tài)函數(shù)若dW″=0，則在等溫等壓且dW″=0的條件下系統(tǒng)朝向G減小方向進(jìn)行；到達(dá)平衡態(tài)時(shí),G最小?！鵁崃W(xué)方程與化學(xué)勢(shì)熱力學(xué)的數(shù)學(xué)框架----四個(gè)熱力學(xué)方程如下：證⑴：可逆→若只有體積功，則焓自由能吉布斯函數(shù)證畢⑴證⑵：焓證畢⑵證⑶：自由能證畢⑶證⑷：吉布斯證畢⑷化學(xué)勢(shì)吉布斯函數(shù)焓等溫等壓條件這表明:吉布斯函數(shù)就是在等溫等壓過(guò)程中熱力學(xué)系統(tǒng)的用來(lái)對(duì)外作功的那一部分焓。因此稱(chēng)吉布斯函數(shù)---自由焓dG依賴(lài)于強(qiáng)度量T和p的變化dT和dpG→系統(tǒng)對(duì)外作功的那一部分焓→能量→廣延量當(dāng)組成系統(tǒng)的粒子數(shù)目N發(fā)生變化時(shí)，其熱力學(xué)方程應(yīng)為：化學(xué)勢(shì)μ:近獨(dú)立粒子系統(tǒng)化學(xué)勢(shì)就是熱力學(xué)系統(tǒng)中每個(gè)粒子所具有的自由焓§5.7熱力學(xué)第三定律■規(guī)定化學(xué)反應(yīng)中熵的標(biāo)準(zhǔn)參考點(diǎn)的必要性化學(xué)反應(yīng)中熵變:生成物熵反應(yīng)物熵不同物質(zhì)應(yīng)有共同的關(guān)于熵的標(biāo)準(zhǔn)參考點(diǎn)，才能計(jì)算熵變。■能斯特定理

任何凝聚物質(zhì)系統(tǒng)在絕對(duì)零度附近進(jìn)行的任何熱力學(xué)過(guò)程中，系統(tǒng)的熵不變，即：熵為常數(shù)規(guī)定：所有物質(zhì)共同以熵的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)為參考→絕對(duì)熵■熱力學(xué)第三定理不可能施行有限的過(guò)程把一個(gè)物體冷卻到絕對(duì)零。①對(duì)于以T