化學勢如何定義和測量

Ⅰ 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。

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，具體察州喊來說，是粒子數目的變化導致跡唯的Gibbs自由能的變化。最簡單的例子是：單一物質處於氣－液兩相共存態在這種共存態中，個粒子處於氣態，個粒子處於液態，並且滿足。各自的Gibbs自由能表達式為和。假設某一時刻有個粒子從氣態進入了液態，這必然會導致氣－液共存系統的Gibbs自由能發生變化：利用Taylor展開：

1、對於穩定的氣－液共存態，系統Gibbs自由能對於的擾動應當變化為0;

2、分子從氣態進入液態是允許的;

3、分子從氣態進入液敗野態是不被允許的。從上面的討論就可以看出來：氣－液平衡的條件是氣態的和液態的相同；對於未平衡的體系，分子是從具有較高的相流向較低的相。

Ⅲ 化學化學勢的確切意思是什麼

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指兆。偏摩爾量都是系統的強度性質，強度性質在物理化學中常寫成偏微商的形式。在熱化學中，化學勢是強度性質，狀態函數。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。

化學勢的定義是從恆溫、恆壓、恆內能、恆體乎逗物積條件下得到的，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歲液化。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。

Ⅳ 化學勢的通俗解釋 偏摩爾體積的易懂解釋 最好能舉個例子什麼的

化學勢的定義是偏摩爾吉布斯函數，要理解這個，你要先理解偏摩爾性質（包括偏摩爾體積睜旦祥、偏摩爾焓、偏摩爾吉布斯函數等等）是什麼意思，由於體積是比較具體的東西，用偏摩爾體積來解釋比較容易懂。
有兩種不同的液體，譬如說水和酒精，它們是不同種物質，其分子間相互作用力、分子間距等都不相同，因而將一升酒精和一升水混合均勻後總體積並不是兩升。但是有時我們需要精確計算不同種物質混合後的體積，這時我們引入一種虛擬的體積，即偏摩爾體積來進行計算。混合後的體積等於兩種物質的偏摩爾體積的簡單加和。 偏摩爾體積是溫度、壓力和組成的函數悉搏，它等於體積對組成的偏微分，具體計算方法請網路或參考相關專業書籍。
引入偏摩爾體積後，就可以通過偏摩爾性質之間的遲握相互換算得到偏摩爾焓、偏摩爾吉布斯函數等等，它們沒有什麼具體的意義，主要是應用於混合物性質計算的。其中偏摩爾吉布斯函數很常用，因而把它又叫做化學勢，廣泛應用。其實都是虛擬出來的東西，就是取個迷糊人的名字而已。

Ⅳ 化學 ：化學勢的確切意思是什麼

首先明確其應用范圍，在熱化學中，化學勢是強度性質，狀態函數。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。
例 試比較和論證下列四種狀態純水的化學勢大小順序
（1）373.15K，101325Pa液態水的化學勢
（2）373.15K，101325Pa水蒸氣的化學勢
（3）373.15K，202650Pa液態水的化學勢
（4）373.15K，202650Pa水蒸氣的化學勢
4＞3＞ 1=2
[導引]：化學勢作為判據應用於相變化過程，若兩相平衡，則兩相的化學勢必然相等，若兩相未建立平衡，則物質必由化學勢高的一相自發地向化學勢低的一相轉移，由此可推斷四種狀態的純水，其化學勢的相對大小。
通俗的說，在相轉變的過程中，質量總是從化學勢高的相轉變到化學勢低的相，這就是化學勢的物理意義，也就是說化學勢是推動相變中質量轉移的一種勢，它總是使質量從具有較高的化學勢的相轉移到具有較低化學勢的相，就象溫度是推動熱量轉移的一種勢，它總是使熱量從具有較高溫度的物體轉移到具有較低溫度的物體。化學勢推動下進行相轉變的結果總是使系統的功勢函數減少，作功能力降低。
系統的平衡有三個方面,即"熱平衡","力平衡",'質量作用平衡",其中"力平衡"就是系統的每一個部分所受到的廣義力都要能在統計平均效果上相互抵消.如果系統內有壓強差,那麼就會引起機械運動."熱平衡"是指溫度的平衡,如果系統有溫度差,就會有"熱傳導"."質量作用平衡"可被分為"化學平衡"和"相平衡"."化學平衡"指正反應和逆反應的效果完全抵消,在這種平衡中,與"壓強","溫度"相當的量叫"化學勢",相變以及其他的質量作用方式在"改變粒子數"方面都與化學反應極為相似,所以任何一種"質量相互作用"中所涉及的強度量都被稱為"化學勢".
為什麼在看的文章里那些能量都帶著化學勢？形成分子的過程就引起了分子和原子兩種不同系統的質量變化,自然會有"化學勢",不過更深的理解應該通過統計力學來看。

Ⅵ 化學勢是什麼，如何比較大小

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。也就是說同樣狀態下，純組分系統比混合系統的化學勢高，通過這我們就可以進一步理解為什麼滲透壓使純溶劑進入半透膜中的濃溶液，因為兩邊化學勢不相等。化學勢也可以理解為物質逃逸趨勢的度量，物的變化總朝向化學勢低的方向變化。通過化學勢我們也能理解化學平衡中，分子具有很大的濃度或很高的內能，則能高效的參與化學反應，從而解釋勒沙特列原理

Ⅶ 什麼是化學勢

化學勢（Chemical potential ）：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常寫成偏微商的形式。

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。

Ⅷ 化學勢的標準定義是什麼要具體的表達式。

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。

Ⅸ 怎麼判斷一個偏導數是否為化學勢

化學勢的定義是偏摩爾吉布斯函數，要理解這個，你要先理解偏摩爾性質（包括偏摩爾體積、偏摩爾焓、偏摩爾吉布斯函數等等）是什麼意思，由於體積是比較具體的東西，用偏摩爾體積來解釋比較容易懂。
有兩種不同的液體，譬如說水和酒精，它們是不同種物質，其分子間相互作用力、分子間距等都不相同，因而將一升酒精和一升水混合均勻後總體積並不是兩升。但是有時我們需要精確計算不同種物質混合後的體積，這時我們引入一種虛擬的體積，即偏摩爾體積來進行計算。混合後的體積等於兩種物質的偏摩爾體積的簡單加和。
偏摩爾體積是溫度、壓力和組成的函數，它等於體積對組成的偏微分，具體計算方法請網路或參考相關專業書籍。
引入偏摩爾體積後，就可以通過偏摩爾性質之間的相互換算得到偏摩爾焓、偏摩爾吉布斯函數等等，它們沒有什麼具體的意義，主要是應用於混合物性質計算的。其中偏摩爾吉布斯函數很常用，因而把它又叫做化學勢，廣泛應用。其實都是虛擬出來的東西，就是取個迷糊人的名字而已。

Ⅹ 向各位前輩學姐學長請教物理化學：

小弟學熱力學就不行了，不能深入理解各個量的內涵。舉個例子，熱力學能U只是溫度的函數，但是有個方程U=TdS-PdV，這揭示的是U=f(S.V)，這兩個是否矛盾呢？

熱力學能U只是溫度的函數，意思是U只隨著溫度而變化，後面的方程是代表物質在變化的過程中滿足的一種關系，並不能體現U的本質。所以，不矛盾。

還有，為什麼G比A有用得多？

G是體系所具有的在等溫等壓下做非體積功的能力，反應過程中G的減少量是體系做非體積功的最大限度，反應進行方向和方式判據。吉布斯自由能的變化可作為恆溫、恆壓過程自發與平衡的判據。

化學勢為什麼定義為偏摩爾吉布斯自由能？

其實，是先定義了化學勢才發現它其實就是偏摩爾吉布斯自由能，這個要追溯歷史了。不過，承接上個問題，化學勢這么定義很有用。

後面的化學反應平衡與G也有關系，這個G到底代表了什麼？

這個G和上面的不是一樣么。。。。不過他和平衡常數的關系，來自於范特霍夫等溫公式
ΔG = ΔG0 + RT \ln J ，我覺得可以理解為這個G是化學勢差的代表，表徵反應的可能程度。

有關熱力學基本方程與多相多組份的方程，看看推導過程非常對，為什麼理解不了它的深層的意義呢？

學了很久的物化，也沒理解透徹深層的意義，解釋不了。。。。。