Сипаттамалық функциялар, термодинамикалық потенциалдар

Сипаттамалық функциялар, термодинамикалық потенциалдар

Оқшауланған системаларда процесс өздігінен энтропия өсуімен жүреді, тепе-теңдік жағдайға жеткенде энтропияның мәні максималь болады. Сондықтан энтропияның өзгерісі процестің жүру бағытын тек оқшауланған системалар үшін ғана көрсетеді. Практика жүзінде көптеген процестер оқшауланбаған системаларда жүреді.

Барлық өндірістік агрегаттардың жұмысы жылу алмасумен және көлем өзгерумен байланысты. Сондықтан мұндай системалар үшін тепе-теңдіктің басқа критерийлерін таңдау қажеттігі туындайды. Осыған байланысты пайдалы қасиеттері бар үш функция кіргізілген: G, F және μ.

Гиббс еркін энергиясы G (изобарлық потенциал деп те аталады) – тұрақты қысым мен тұрақты температурада системада жүретін процестің бағытын анықтайды.

Гельмгольц еркін энергиясы F (изохорлық потенциал) –тұрақты көлем мен тұрақты температурада системада жүретін процестің бағытын анықтайды.

Химиялық потенциал μ химиялық және физикалық процестердің бағытын анықтаушы интенсивті шама.

Термодинамикаға сипаттамалық функциялар термині 1869-жылы енгізілді. Сипаттамалық функциялар деп осы функциялардың және олардың сәйкес айнымалылары бойынша дербес туындыларының көмегімен системаны толық термодинамикалық тұрғыдан сипаттауға болатын функцияларды айтады.

Термодинамикаға сипаттамалық функциялар термині 1869-жылы енгізілді. Сипаттамалық функциялар деп осы функциялардың және олардың сәйкес айнымалылары бойынша дербес туындыларының көмегімен системаны толық термодинамикалық тұрғыдан сипаттауға болатын функцияларды айтады.

Сипаттамалық функциялардың шексіз аз өзгерісі толық дифференциалдар, және оларға жататындар: U – ішкі энергия; H – энтальпия; G – Гиббс энергиясы;

F –Гельмгольц энергиясы.

Бұл функцияларды термодинамикалық потенциалдар деп те атайды.