Ⅰ 費米能級和化學勢什麼關系
物理學中,費米能是沒有相互作用的非米子系統中增加一個粒子系統基態能量可能增加的最小值。與絕對零度時基態的化學勢相等。
費米能與溫度無關,就像你說的費米能是絕對零度時電子的最高填充能級,按照非米分布函數,在高溫時(溫度不為零K時)在非米能處f為1/2;
化學勢與溫度有關,兩者只在0K時相等
Ⅱ 化學勢與濃度的關系
氧化性的氧化態物質的濃度越大,化學勢越大;
還原性的還原態物質的濃度越大,化學勢越小。
Ⅲ 下列表達式中,哪個不具有化學勢的含義
一般的它都是不是有一個物質變成另一個物質,他都不算是
Ⅳ 化學勢與溫度及壓力的關系是怎樣推算的
對於一般的區分比較,一般都是從化學壓力影響和化學勢受溫度來說的,斷溫度改變對化學勢的影響的。還有一種不同種相態的化學勢,相平衡時即標准大氣壓100°時作為准,化學勢在恆壓下會隨著溫度的升高從而降低下來。
化學勢判據主要適用於恆壓和恆容、封閉等等變化的系統。兩個判據的分析。所以一定要比較清楚。吉布斯里的自由能對成分的偏微分,粒子交換還有能量交換兩個宏觀系統。
(4)下列哪個關系是不是化學勢擴展閱讀:
注意事項:
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。
Ⅳ 標准化學勢跟什麼有關
標准化學勢跟溫度、壓力和系統組成的變化有關。
標准化學勢是物理內容豐富的熱力學強度量,溫度是表徵系統能量以熱量傳遞的趨勢,壓強表徵能量以功傳遞的趨勢,化學勢是表徵系統與媒質、系統相與相之間、系統組元之間粒子轉移的趨勢,粒子總是從高化學勢向低化學勢區域、相或組元轉移,直到兩者相等才相互處於化學平衡。
Ⅵ 請問做功和化學勢有什麼關系
化學勢的定義:
多組分均相系統中,在等溫等壓並保持系統中其他物質的量都不變的條件下,系統的吉布斯自由能隨某一組分的物質的量的變化率。
因此,A濃度與B濃度葡萄糖溶液中,葡萄糖的化學勢不同。所以將一定量的葡萄糖在這兩者之間移動,需要克服化學勢的差距。這就需要做功。
答案好像是C。
Ⅶ 理想氣體化學勢是關於什麼的函數與什麼有關系
關於溫度和壓力的函數。
Ⅷ 化學勢的簡介
1摩爾化學純物質的吉布斯函數,通常用符號μ表示。如以G表示熱力學系統的吉布斯函數,n表示系統中物質的摩爾數,則 ;對於多元系,以ni表示第i組元的摩爾數,則第i組元的化學勢μi表示在溫度T、壓強E及其他組元的摩爾數nj不變的條件下,每增加1摩爾i組元時,系統的吉布斯函數的增量: 。
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)。
以μ和μ分別代表第i組元在α相和β相中的化學勢,則當 時,第i組元物質即由α相進入β相。當 時,兩相中第i組元物質達到平衡。可見,物質在兩相中的化學勢不同,是發生相變的條件。
對處在恆溫和恆壓條件下的化學反應,可用化學勢來標志化學反應自發進行的方向。如果多元單相系的化學反應在溫度和壓強不變的情形下進行,系統的總吉布斯函數的改變是 ,式中Δni為反應中各組元摩爾數的改變數。平衡態的吉布斯函數最小,則有ΔG=0,即 。
一般情況,化學反應可以寫成 ,式中Ai代表反應物類型(即組元),vi代表反應方程中反應物的系數。正系數指生成物,負系數指反應物。此時Δni,滿足下面關系 ,式中ε為任意無窮小量。於是平衡條件可以寫成 。
如果條件(4)不滿足,則平衡不成立,於是發生反應。反應進行的方向必使吉布斯函數減少,即 。由此可知,如果 ,則反應正向進行(ε>0);如果,則反應逆向進行(ε﹤0)。由於μi在決定化學反應進行方向上的作用,故稱它為化學勢。
為什麼生物系統中化學勢可以用亥姆霍茲自由能?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:μ=G/N,式中μ為化學勢,N為分子的摩爾數。在低壓下,液體或固體中或生物系統中,亥姆霍茲自由能F≈G,故μ≈F/N。
Ⅸ 物化中化學勢
1 第一種推導方法〔1〕
設有物質的量為dn的微量液體,由平液面轉移到半徑為r的小液滴的表面上,過程如圖1所示。
使小液滴的半徑由r增加到r+dr,面積由4πr2增加到4π(r+dr)2,面積的增量為8πrdr,此過程表面吉布斯函數增加了8πrγdr。如果這一過程是由於dn的液體從具有p蒸氣壓的平液面轉移到具有pr蒸氣壓的小液滴上面引起的,則吉布斯函數的增量為(dn)RTln(pr/p)。兩過程的始態及末態均相同,吉布斯函數的增量相等,有:
(dn)RTln Pr p=8πrγdr(1)
由於 dn=4πr2(dr)ρ / M (2)
於是得到 ln Pr p=2γ M RTrρ (3)
式中,ρ、M和Vm分別為液體的密度、摩爾質量和摩爾體積。該式表明,液滴越小,飽和蒸氣壓越大(對於凹液面,公式中曲率半徑只需取負值即可)。
2 第二種推導方法〔2〕
由於附加壓力,半徑為r的小液滴內液體的壓力p1=p2+Δp(p1和p2分別為小液滴內液體和小液滴外的壓力)。一定溫度下,若將1mol平面液體分散成半徑為r的小液滴,過程如圖2所示。
圖1 dn液體自平面轉移到液滴示意圖
圖2 1mol平面液體分散為半徑為r的小液滴示意圖
則該過程吉布斯函數的變化為:
ΔG=μr-μ=Vm(pr-p)=VmΔp(4)
式中μr和μ分別為小液滴液體和平面液體的化學勢。設小液滴液體和平面液體的飽和蒸氣壓分別為pr和p,根據液體化學勢與其蒸氣壓的關系:
μr=μθ+RTlnpr pθ(5)
μ=μθ+RTlnp pθ(6)
兩式相減得到 μr-μ=RTlnpr p(7)
拉普拉斯方程 Δp=2γ r(8)
及(假設Vm為常數) Vm=M ρ(9)
聯立式(4)、(7)、(8)、(9)得到: lnpr p=2γ M RTrρ(5)
3 第三種推導方法〔3〕
在定溫定外壓下,設某液體與其蒸氣平衡,
液體(T,pl) � 飽和蒸氣(T,pg)
式中:pl和pg分別表示液體所受的壓力和飽和蒸氣壓。若將液體分成半徑為r的小液滴,則由於產生附加壓力,所以小液滴受到的壓力與水平面下的液體受到的壓力不同,其飽和蒸氣壓也發生相應的改變,並重新建立平衡,下列關系式必然成立:
� Gm(l) � plT dpl=� Gm(g) � pgT dpg(10)
因為 � Gm(l) � plT dpl=Vm(l)(11)
� Gm(g) � pgT dpl=Vm(g) (12)
假定蒸氣行為服從理想氣體定律,則:
Vm(g)=RT pg (13)
聯立式(10)~(13)得:
Vm(l)dpl=RTdlnpg (14)
並假定Vm(l)不隨壓力改變,當液體為水平液面時,所受的壓力為pl0,蒸氣壓力為p;當液體分成小液滴時,上述的壓力分別為pl 及pr,積分上式:
Vm(l)〖JF(Z〗pl p0l dpl〖JF)〗=RT 〖JF(Z〗pr p dln pg〖JF)〗 (15)
得 Vm(l)(pl-p0l)=RTlnpr p (16)
根據拉普拉斯方程 pl-p0l=Δp=2γ r(17)
及 Vm(l)=M ρ(18)
聯立式(16)~(18)得: ln pr p= 2Mγ RTρ r
4 第四種推導方法〔4〕
在等溫等壓的條件下,液體的蒸氣壓與曲率的關系按以下方法獲得:
平面液體 (1) 蒸氣(正常蒸氣壓p)
↓(2) ↑(4)
小液滴 (3) 蒸氣(小液滴蒸氣壓pr)
過程(1)、(3)是等溫等壓下的氣液兩相平衡過程,ΔvapG1=ΔvapG3=0。過程(2)是等溫等壓下的液滴分割過程,小液滴具有平面液體所沒有的表面張力γ,在分割過程中,系統的摩爾體積Vm並不隨壓力改變。於是根據Laplace公式,得
ΔG2=∫Vmdp=VmΔp=2γ M rρ(19)
式中M為液體的摩爾質量;ρ為液體的密度。
過程(4)的蒸氣壓力由pr→p,
ΔG4=RTlnp pr=-RTlnpr p(20)
在循環過程中ΔG2+ΔG4=0
故可得: lnpr p=2γ M RTρr
Ⅹ 有關化學勢
我來解答這位同學的問題,這是物理化學的基本概念和公式的應用,這個題出的不錯:
化學勢與溫度和壓力的關系可以從數學上推導出,推導過程給你附個圖。
結論:定壓隨著溫度的下降,化學勢上升;定溫隨著壓強的下降,化學勢也下降。
化學勢判據是不是就是GIBBS自由能判據呢?
不是,Gibbs判據只是化學勢判據的特例。Gibbs判據是等溫等壓不做非體積功的封閉體系的ΔG<0表自發變化的方向;而化學勢判據沒有等溫等壓這個限定條件,即∑nbμb<0為自發的方向