Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
ХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ.ЛЕТУЧЕСТЬХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ Для внутренней энергии можно записать dU £ TdS - PdV (¶U)S,V £ 0 -изохорно-изоэнтропный потенциал При всех неравновесных изохорно-изоэнтропных процессах внутренняя энергия убывает, когда величина U достигает минимума система приходит в равновесие. Для энтальпии dH = d(U + PV) £ TdS + VdP (¶H)s,p £ 0 - изобарно-изоэнтропный потенциал dU £ TdS - PdV dH £ TdS + PdV dA £ -SdT - PdV dG £ -SdT + PdV Эти выражения образуют замкнутую группу, в которой две пары переменных T и S (параметры, связанные с теплотой) и Р и V (параметры, связанные с работой) дают все возможные сочетания. Частными производными четырех функций при данном характерном для каждой наборе независимых переменных являются основные параметры состояния системы P,V,S и Т. Отсюда вытекает важное свойство этих функций - через каждую из этих функций и ее производные можно выразить в явной форме любое термодинамическое свойство системы. Каждая функция U = f(S,V) H = f(S,P) A = f(V,T) G = f(P,T) дает таким образом термодинамическую характеристику системы. Поэтому указанные функции называются характеристическими.
Все, что сказано было об термодинамических потенциалах, относилось к закрытой системе, в которой масса сохраняется постоянной. При изучении растворов и гетерогенных систем, состоящих из двух или более веществ, необходимо рассматривать открытые системы, где состав и масса могут быть непостоянными вследствие химических реакций и других процессов. Энергия Гиббса в этом случае является функцией не только Т и Р, но и количеств n1,n2,...ni молей компонентов. G = f(T,P,n1, n2,....ni) dG = ()Р,п dT + ()т,ni dP + ()p,т,nj dn1+ +.()p,т,njdni ni - постоянное число молей всех компонентов nj - постоянное число молей всех компонентов, кроме одного, изменение которого рассматривается ()p,т,ni = mi - химический потенциал Химический потенциал, частная производная энергии Гиббса по массе i-того компонента при постоянных Р и Т и массах остальных компонентов. dGP,T = m1 dn1 + m2 dn2 + ....+ mI dni dGP,T = S mI dni Для равновесия S mi dni= 0 Любые равновесные свойства газов можно выразить через химический потенциал При Т = const dG = VdP dm = VdP m = VdP + C V = dm = RT= RT dlnP m = m0+ RT lnP m0 - стандартный химический потенциал m2 - m1 = RT ln Химический потенциал реального газа можно вычислить двумя способами. Первый способ состоит в том, что для решения уравнения объем газа выражают через давление, используя одно из уравнений реального газа. (P + ) (v - b) = RT - уравнение Ван-дер Ваальса Другой способ предложил Льюис. При этом используются те же выражения что и для вычисления химического потенциала идеального газа, но вместо давления в них подставляют переменную - летучесть или фугитивность - f. dm = RTd lnf m = m* + RT lnf m2 - m1 = Dm = RT ln Отношение летучести к давлению реального газа называется коэффициентом летучести g = f = g P Коэффициенты летучести вычисляют на основе принципа соответственных состояний. Он заключается в том, что при одинаковых приведенных параметрах все газы обладают приблизительно одинаковыми свойствами. Приведенным параметром называется отношение этого параметра к его критическому значению. p = t = В соответствие с этим принципом при одинаковых приведенных параметрах газы обладают приблизительно одинаковыми коэффициентами летучести. Коэффициент летучести по этому способу определяют при помощи графика lgg - lgp при разных значениях приведенной температуры.
Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 356; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |