化學勢能表示哪些意義

Ⅰ 何為化學勢化學勢的物理意義是什麼化學勢適用於什麼體系

化學勢（Chemical potential ）
一、定義
一種物質A被添加到另一種物質B中，混合物的自由能G可以表示為：
G= XAGA+ XBGB+ ΔGmix
其中：XA和XB分別為物質A、B的含量，GA 和GB分別為物質A、B的吉布斯自由能。
而
ΔGmix=ΔHmix- TΔSmix
對於理想固溶體而言，系統中兩物質的體積以及內能均保持不變，因此焓變為零，即ΔHmix=0，統計熱力學給出混合熵的公式為：
ΔSmix=-R(XAlnXA+ XBlnXB)
因此，混合後系統的吉布斯自由能為：
G = (GA + RT lnXA) XA + (GB +RT lnXB) XB
物質A、B的化學勢uA, uB就分別等於：
uA = GA + RT lnXA
uB = GB + RT lnXB
因此，混合後系統的吉布斯自由能可以用化學勢表示成：
G= uA XA + uB XB
從微分學理解，化學勢就是吉布斯自由能對成分的偏微分
uA=(ΔG/ΔnA) T,P,nB=常數
所以，化學勢又稱為偏摩爾勢能。
二、 討論
1、物理意義：
恆溫恆壓條件下，在指定組成的無限大體系中，加入1mol的B物質引起體系的Gibbs能的改變。也就是說，在指定條件下1mol的B物質對體系的G的貢獻。化學勢是強度性質，狀態函數。
2、約束條件
注意到，化學勢的定義是從恆溫、恆壓、恆內能、恆體積條件下得到的，因此實際固溶體中，系統自由能變化還會包括化學勢以外的能量變化。
化學勢的偏微分定義具有普適性，表示成分變化對能量變化的影響，即可以是線性關系，也可以是非線性關系。
3、適用范圍
化學勢的適用范圍是氣體、液體，但對於固體而言，由於引入一種物質，系統的原有物質不可能保持恆定，即內能和體積將會相應發生改變，此時，化學勢需要做出相應修正，用擴散勢代替。

Ⅱ 如何理解化學勢的物理意義

從定義上看，「化學勢」和粒子數有關，具體來說，是粒子數目的變化導致的Gibbs自由能的變化。但這還是不能更直觀的理解它到底是什麼。在具體的例子中，特別是涉及到粒子數目變化的例子中理解「化學勢」，會很直觀。

兩個子系統間存在能量交換，那麼可以定義一個量溫度，溫度相等時兩邊平衡。如果兩個子系統之間除了能量交換還能進行體積交換（比如兩部分氣體中間連一個活塞），那麼就算溫度相同也不一定平衡。我們可以再定義一個量叫壓強，壓強相同時兩邊就平衡了。如果兩個子系統還可以交換粒子數，那麼相應的可以再定義一個東西。這東西就叫化學勢。

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化學勢在處理相變和化學變化的問題時具有重要意義。

在相變過程中，由於物質在不同組元間的轉移是在恆溫和恆壓下進行的，故可以通過比較兩相中物質化學勢的大小來判斷物質在各組元間轉移的方向和限度，即物質總是從化學勢較高的相轉移到化學勢較低的相。當物質在兩相中的化學勢相等時，則相變過程停止，系統達到平衡態（見相和相變）。

化學勢就是吉布斯自由能對成分的偏微分，化學勢又稱為偏摩爾勢能。偏摩爾量都是系統的強度性質，強度性質在物理化學中也常可以寫成偏微商的形式，比如溫度T=dE/dS。

若在恆壓下將分子依次加入系統，為驅動其中每一個分子，需要完全相同的努力，此過程體積變大而系統的密度和壓強保持不變，這樣單個分子的熱力學狀態可以用吉布斯自由能G除以分子數N來恰當描述。

Ⅲ 化學勢有什麼用途如何比較化學勢的高低

化學勢就是吉布斯自由能對成分的偏微分.能夠進行粒子和能量交換兩個宏觀系統，分子總是從化學勢高的相進入化學勢低的相，從而降低系統的總自由能，並使系統達到平衡態，達到平衡時將滿足溫度相等TA=TB和化學勢相等μA=μB。在判斷化學反應方向的時候，我們常用吉布斯自由能來判斷，相比之下化學勢判斷更為基本。其實在化學、熱力學和統計物理中都可以有不同的理解，用純粹的物理化學角度來理解會很抽象。我們可以把化學勢看作一種類似溫度的強度物理量，溫度是能量關於熵的微分，化學勢是自由能關於物質量的微分。化學勢表示成分變化對能量變化的影響，描述了系統發生交換時的「粒子的可獲得性」，如果化學勢在兩個系統中相等，系統就不存在交換。化學勢對解決多相平衡非常有利，對於純組分系統，化學勢就等於純態時摩爾吉布斯自由能；混合系統就是其偏摩爾量。