Оглавление:
Уравнения гиббса — гельмгольца
- Уравнение Гиббса-Гельмгольца Из термодинамической идентичности ТДС = Д(К — \ — ПДВ (4.3） И определение H=, U — \ — PVt F-и-TS9 G = и-TS (4.4） Найти полные производные энтальпии, свободной энергии и потенциала Гиббса dH = TdS + VdPt dF = — S dT-P dV \ (4.5） dG = — SdT + VdP. Отсюда —(Г）、- Generalization.
To определите состояние, 1 внешний параметр V (объем) вместо механического параметра AV a2,…Если вам нужен набор формул (4.3) и (4.5) из более общей формулы(см. Главу 3,§ 3, стр.） ТДС = дю + ^alderuto (4.3 ’） ДФ = — СДТ-2 л, дар(4.5 ’） Итак, обобщенная сила Ai%сопряженная для параметра определяется следующим соотношением: (ду (ДФ\, в 7、. А давление P = Aj задается реляционным выражением (4.7).
Обычно объем V-ax является единственным внешним параметром. Людмила Фирмаль
- Заметим, однако, что (4.7)является лишь частным случаем следующей общей зависимости: Внутренняя энергия-это потенциал при постоянной энтропии, а свободная энергия-это потенциал при постоянной температуре, из которого можно получить обобщенную силу, сопряженную с соответствующим внешним параметром, используя производную. Ч.Используйте эту связь в 6,§ 12, параграф 1. Подставляя (4.6) в уравнение (4.4) или исключая энтропию, получаем уравнение Гиббса-Гельмгольца (4.9） (4.10).
Заметим, что эти уравнения справедливы для приращений//и G изотермического процесса при постоянном давлении. ДА =GG-T ^ ^ — (4.11） То же самое верно и для приращений U и F в постоянном объеме.Оба уравнения могут быть объединены в 1.At постоянное давление и температура、 ^ max—AG (максимальная работа), Qp = hH (поглощает тепло). (4-12）
Аналогично, при постоянном объеме и температуре = ГВ = У.(4.13） Так что можно писать в самом общем виде _ т и Т1 Д ^ Макс. — Макс i 1 fij» Или (4.14） Д ^ Макс _ г dt. Где Q-количество тепла, поглощенного в процессе f MJ + P&V(P = const), Q = {да const). — Спросил я. Химические реакции, которые происходят в элементах Weston, можно описать следующим образом: Cd 4-2Hg + — > Cd2 + — f 2Hg(Cd + Hg2S04 — > CdS04 + 2Hg). Электродвижущая сила этого элемента задается эмпирической формулой Ф (Болт）= 1.0183-4.06•10 «5（Г-293°К). а. какова максимальная работа, которая может быть достигнута в результате превращения 1 моля Cd в реакции, протекающей с элементом 20°C? a. рассчитайте количество поглощенного тепла. Решение also.In в реакциях, которые происходят с элементом, заряд в 2 единицы перемещается от ртути к кадмию.
Используя соответствующую схему, можно выполнить этот процесс обратимо и получить максимум work.It равен произведению смещенного заряда и напряжения между электродами. ^ Макс-2а? Где находится постоянная Фарадея » F ^ 96,500 каточки \ моль、 Фактор 2 обусловлен двойным зарядом Cd2 +ions.At 20°C отсюда ^ — Макс= 2•96 500•1.0183 = 196 532 j = = 196 532•0.239-46 971 Кэл. a. поскольку makmax является линейной функцией от T, температурно・зависимый член в правой части уравнения Гиббса-Гельмгольца (4.14) исчезает.Поэтому в данном случае просто Q = — ^ max(T = 0)= =-2•96 500•1.0183 -j-4.06•10-5. 293•0.239 = = −47 520 калорий Поскольку поглощенная теплота Q отрицательна, она генерирует тепло в реакциях, протекающих внутри элемента(слева направо).
Реакция экзотермическая. Людмила Фирмаль
Смотрите также:
| Устойчивость термодинамического равновесия | Преобразование переменных. Применение детерминантов якоби |
| Термодинамические потенциалы. Максимальная работа. | Преобразования Лежандра |
