DG – DF = рDV. max = (р, Т – const.)

DG – DF = рDV

б) Если DG < 0, идет уменьшение свободной энергии, т.е. процесс термодинамически возможен. Это справедливо как для изолированных, так и для открытых систем.

в) Самопроизвольное течение реакции DG < 0 возможно в следующих случаях:

1) если DН < 0 (экзотермический процесс) и в то же время DН >ТDS, т.е. при экзотермических процессах знаки DН и DG в уравнении Гиббса совпадают, что означает возможность протекания реакции независимо от знака DS.

2) если DН > 0 (эндотермический процесс), DН < ТDS, тогда возрастание энтальпии компенсируется большим ростом энтропийного фактора, что осуществимо при высоких t^о или при реакциях с участием газовой фазы, когда наблюдаются значительные изменения энтропии. Этим и объясняется возможность протекания эндотермических реакций.

Самопроизвольное протекание процессов невозможно, если:

DН > 0 и DН >ТDS, тогда DG = DН - ТDS > 0;

DG > 0, DН > 0, DН > ТDS

Помимо прогнозирования направления самопроизвольных процессов энергия Гиббса позволяет решить вопрос о расчете максимальный работы W_max, которую может совершить система за счет расхода внутренней энергии DЕ и рассчитать КПД системы, биохимических процессов.

В изобарно-изотермическом процессе максимальная работа равна убыли энергии Гиббса - DG, если процесс обратимый, и меньше убыли энергии Гиббса, если процесс необратимый:

ηmax = (р, Т – const.)

η_max –КПД

DG – изменение энергии Гиббса

DЕ – изменение внутренней энергии

η ≤ DG / DЕ

или

DG = - А_max - изобарно-изотермический потенциал показывает, что все процессы идут в сторону уменьшения энергии.

Химические реакции, при которых происходит уменьшение энергии Гиббса и совершается работа, называются экзергоническими.

Химические реакции, при которых происходит увеличение энергии Гиббса и над ними совершается работа, называются эндергоническими.

Энергия Гиббса системы в целом может быть рассчитана как сумма энергий Гиббса компонентов системы. Для таких расчетов используется химический потенциал.

Химическим потенциалом системы называется величина, которая определяется энергией Гиббса на моль вещества при заданных условиях.

µ (х) =

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒