Gibbs energiyasi, gelmgols energiyasi [info-referat]

Gibbs energiyasi. Gelmgols energiyasi (izotermik potensiallar) Izolyatsiyalangan sistemada jarayonning yo'nalishini va muvozanatning qaror topish shartini entropiya qiymatlarining o'zgarishi ifodalaydi. Izolyatsiyalanmagan sistemada turg'un haroratda boradigan jarayonlarda bu vazifani Gibbs energiyasi va Gelmgols energiyasi bajaradi. Bu ikkala funksiya 1960-yilgacha izotermik potensiallar deb, Gelmgols energiyasi - izoxorik potensial yoki erkin energiya, Gibbs energiyasi-izobarik potensial yoki termodinamik potensial deb yuritiladi. Hozir ham izotermik potensial atamasi ishlatilib turiladi. Gelmgols va Gibbs energiyalari holat funksiyasi, ya'ni to'liq funksiya bo'lganligidan Gelmgols funksiyasi, Gibbs funksiyasi deb ham ataladi. Ko'p jarayonlar izotermik-izoxorik ravishda-turg'un harorat va turg'un hajmda (T=Const, V=Const) yoki izotermik-izobarik ravishda turg'un harorat va turg'un bosimda (T=Const, P=Const) boradi. Shunga ko'ra, izotermik-izoxorik jarayonlarda Gelmgols energiyasi (funksiyasi), izotermik-izobarik jarayonlarda Gibbs energiyasi (funksiyasi) qo'llaniladi. Gelmgols energiyasi, odatda F harfi bilan belgilanadi. Gibbs energiyasi G harfi bilan belgilanadi. Izotermik-izoxorik jarayonlarda uning yo'nalishini va muvozanat shartini Gelmgols energiyasi qiymati, izotermik-izobarik jarayonlarda Gibbs energiyasi qiymati o'zgarishini ifodalaydi. Gelmgols funksiyasi. Izotermik-izoxorik jarayonlarga I va II qonunlarning asosiy tenglamasini tatbiq etamiz. yoki Sistema I holatdan II holatga kelganda, bu funksiyalar qiymatining o'zgarishini aniqlash uchun yuqoridagi ifodani T=Const holda integrallash kerak: yoki Agar deb qabul qilinsa: F - Gelmgols funksiya. Shunday qilib, izotermik-izoxorik jarayonda bajarilgan ish Gelmgols funksiyaning kamayishiga teng yoki undan kichik bo'ladi. Agar jarayon qaytar bo'lsa, maksimal ish Amax bajariladi va u Gelmgols funksiyaning kamayishiga teng bo'ladi: Agar jarayon qaytar bo'lmasa, bajarilgan ish Gelmgols funksiyaning kamayishidan kam bo'ladi: Yuqoridagi tenglamani quyidagicha yozish mumkin. Sistemaning ichki energiyasini ikki energiya yig'indisidan-Gelmgols funksiyasining F va bog'langan energiya TS dan iborat deb qarash mumkin. Yuqoridagi tenglamalardan, Bu tenglamaga muvofiq, F ichki energiyaning ishga aylanishi mumkin bo'lgan, TS ishga aylanishi mumkin bo'lmagan qismidir va u faqat issiqlikka aylanadi. Agar sistemaga tashqaridan faqat bosim tas'ir etayotgan bo'lsa: Bu vaqtda, Bundan, Ikkinchi tomondan, Bu tenglamalar differensiallansa, Bu tenglamaga yuqoridagi tenglamadan dU ning qiymati olib qo'yilsa, Qaytar jarayon uchun, Demak, va izotermik-izoxorik sharoitda (T=Const, V=Const) dT=0, dV=0 bo'lganligidan, izoxorik va qaytmas jarayonlar uchun, izotermik-izoxorik sharoitda, Umuman, Bundan ma'lumki, turg'un harorat va turg'un hajmda qaytar jarayon borganda Gelmgols funksiyasining qiymati o'zgarmaydi - qaytmas o'z-o'zicha boradigan jarayon sodir bo'lganda Gelmgols funksiyasining qiymati kamayadi, ya'ni bu sharoitda jarayon Gelmgols funksiyasi kamayadigan yo'nalishda boradi. Gelmgols funksiyaning qiymati minimumga yetganda, muvozanat qaror topadi. Demak, muvozanat shartining matematik ifodasi quyidagicha bo'ladi: Gibbs funksiyasi. Turg'un harorat va turg'un bosimda boradigan jarayonlarning yo'nalishini va muvozanat shartini Gibbs funksiyasi (G) qiymatining o'zgarishi ifodalaydi. Kengayish va mexanik ish bilan bir qatorda, ishning boshqa xillari ham hisobga olinganda umumiy bajarilgan ish: A - ...