Лекция тезистерінің жинағын дайындаған: х.ғ. к., доцент м а. Абжалов Б. С. Лекция тезистерінің жинағы кафедраның №1 хаттамасы

Бұл функцияны былай аламыз:

6. 
   -теңдеуді басқаша былай жазуға болады:
   

6. 
   -теңдеуді жақша ішінде өрнектесе: G = f (T, P), мұндайда:
   

dG = - SdT – VdP болады. (4.8)

4.5-теңдеудегі функция G изобаралық-изотермиялық потенциал немесе Гиббс энергиясы деп аталады. Ол изобаралық-изотермиялық жағдайдағы әртүрлі химиялық және фазалық тепе-теңдіктерді зерттеу үшін жиі қолданылады. Өйткені мұндай жағдайды (қысым мен температура тұрақтылығын) өте оңай ұстауға болады. Гиббс энергиясын қысқаша изобаралық потенциал деп те атайды. Ол изобаралық-изотермиялық жағдайда процестің жүру-жүрмеуінің және тепе-теңдікдің сипаттаушысы ретінде қолданылады: егер жабық жүйеде Р, Т = const болса, онда процесс өздігінен жүру үшін dG < 0 болса да изобаралық потенциал кемиді. Бұл тұжырымдама мына теңсіздіктен шығып тұр:

Процестің өздігінен жүруінің бірнеше сипаттамалық шамаларын төменгі кестеден көре аламыз.

4.1-кесте. Кейбір термодинамикалық функциялардың әр түрлі жағдайларда жазылуы.

Функциялар	S	F	G
Анықтамасы (формуласы)	dS = δQқ-ды/Т	F = U – TS	G = H – TS
Функцияның өзгеруін анықтау формуласы	2 S   Qқ-ды/Т 1	1) - ∆Ғ = Amax 2) ∆Ғ = ∆U – T∆S	1) ∆G = Amax 2) ∆G = ∆H – T∆S
Қандай жағдайда	Оқшауланған жүйеде	T = const V = const	T = const P = const
Өздігінен жүретін процесті сипаттауы	∆S > 0	∆F < 0	∆G < 0
Тепе-теңдік жағдайы	S-тің мәні максимум dS = 0	F-тің мәні минимум ∆F = 0	G-тің мәні минимум ∆G = 0

• 
  Термодинамикалық потенциалдардың изотермиялық процестердегі өзгеруі. Барлық сипаттамалық функциялардың ішінде изотермиялық процестерді сипаттау үшін изобаралық және изохоралық потенциалдарды қолдану тиімді. Олардың жүйенің бастапқы және соңғы жағдайына байланысты өзгерісі ∆G = G₂ – G₁ немесе ∆F = F₂ – F₁ болады. Ішкі энергия, энтальпия және энтропия жүйенің экстенсивтік (сыйымдылық) қасиеттері, сондықтан изобаралық және изохоралық потенциалдар да экстенсивтік шамалар бола алады. Химиялық есептеулерде G мен F-тің мәндерін заттың 1 мольіне шағып есептейді.
  

а) Изобаралық-изотермиялық процестер. Изобаралық потенциалды G = H – TS мынадай етіп жазайық:

U=G+TS–PV (4.10)
P = const және T = const жағдайын еске алып теңдеуді (4.10) дифференциалдасақ:
dU=dG+TdS–PdV (4.11)

бұдан dG + TdS – PdV ≤TdS – δА (4.12)

Жалпы алғанда, толық жұмыстың (δА) ұлғаю жұмысынан (PdV) және пайдалы (δА^І) жұмыстан тұратынын ескерсек онда:

dG–PdV≤–PdV–δА^І (4.13)
бұдан – dG ≤ δА^І болады немесе интегралдасақ:

–dG=А^І (4.14)

Изотермиялық-изобаралық процесс 1-жағдайдан 2-жағдайға көшкенде изобаралық потенциалдың өзгеруі мынаған тең:
G₂ – G₁ = (H₂ – H₁) – T(S₂ – S₁)

∆G=∆H-T∆S (4.15)

4.15-теңдеудегі ∆S-ті Q_қ-ды/Т өрнегімен ауыстырсақ, мынадай теңдеу аламыз:
∆H = ∆G + Q_қ-ды

немесе ∆H =

жүктеу/скачать 451,17 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: