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吉布斯自由能的物理意义是什么

发布时间:2023-01-26 16:09:09

❶ 吉布斯自由能的物理意义是什么

1、由G = U − TS + pV = H − TS公式来的

物理意义是:在等温等压的平衡态封闭系统,吉布斯函数的减少量可以衡量体系输出的非体积功。

2、(1)G:吉布斯自由能

是在化学热力学中为判断过程进行的方向而引入的热力学函数,又称自由焓、吉布斯自由能或自由能。

(2)T是温度

一般用绝对温度表示,单位为K,计算式为T=摄氏温度℃+273(K)

(3)S是熵

是热力学中表征物质状态的参量之一,用符号S表示,其物理意义是体系混乱程度的度量。

(4)H是焓

是热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量,常用符号H表示。焓的物理意义是体系中热力学能再附加上PV这部分能量的一种能量。

3、Δ是指某一状态时的变化值。

(1)吉布斯自由能的物理意义是什么扩展阅读:

吉布斯自由能改变量-ΔG=-(G2-G1)>=W非。表明状态函数G是体系所具有的在等温等压下做非体积功的能力。反应过程中G的减少量-ΔG是体系做非体积功的最大限度。这个最大限度在可逆途径得到实现。反应进行的方向和方式可以由ΔG进行判断:

-ΔG>W非 反应以不可逆方式自发进行

-ΔG=W非 反应以可逆方式进行

-ΔG<W非 不能进行

若反应在等温等压下进行,不做非体积功,即W非=0则

ΔG<0 自发进行

ΔG=0 不能进行

ΔG>0 逆反应自发进行

可见等温等压下体系的吉布斯自由能减小的方向是不做非体积功的化学反应进行的方向。

任何等温等压下不做非体积功的自发过程的吉布斯自由能都将减少。

❷ 吉布斯自由能是什么

吉布斯自由能又叫吉布斯函数,是热力学中一个重要的参量,常用 G 表示,它的定义是:

G = U − TS + pV = H − TS
其中 U 是系统的内能,T 是温度,S 是熵,p 是压强,V 是体积,H 是焓。

吉布斯自由能的微分形式是:

dG = − SdT + Vdp + μdn
其中μ是化学势。

吉布斯自由能的物理含义是在等温等压过程中,除体积变化所做的功以外,从系统所能获得的最大功。换句话说,在等温等压过程中,除体积变化所做的功以外,系统对外界所做的功只能等于或者小于吉布斯自由能的减小。数学表示是:

如果没有体积变化所做的功,即 W=0,上式化为:

也就是说,在等温等压过程前后,吉布斯自由能不可能增加。如果发生的是不可逆过程,反应总是朝着吉布斯自由能减少的方向进行。

特别地,吉布斯自由能是一个广延量,单位摩尔物质的吉布斯自由能就是化学势μ。

以上引用

❸ 吉布斯自由能

吉布斯自由能公式
吉布斯自由能(Gibbsfreeenergy)在化学热力学中为判断过程进行的方向而引入的热力学函数。又称自由焓、吉布斯自由能或自由能。
1.[1]自由能指的是在某一个热力学过程中,系统减少的内能中可以转化为对外做功的部分。自由能(freeenergy)在物理化学中,按照亥姆霍兹的定容自由能F与吉布斯的定压自由能G的定义。吉布斯自由能是自由能的一种。
2.1876年美国着名数学物理学家,数学化学家吉布斯在康涅狄格科学院学报上发表了奠定化学热力学基础的经典之作《论非均相物体的平衡》的第一部分。1878年他完成了第二部分。这一长达三百余页的论文被认为是化学史上最重要的论文之一,其中提出了吉布斯自由能,化学势等概念,阐明了化学平衡、相平衡、表面吸附等现象的本质。

❹ 吉布斯自由能是什么

吉布斯自由能在化学热力学中为判断过程进行的方向而引入的热力学函数。又称自由焓、吉布斯自由能或自由能。

自由能指的是在某一个热力学过程中,系统减少的内能中可以转化为对外做功的部分。自由能(free energy)在物理化学中,按照亥姆霍兹的定容自由能F与吉布斯的定压自由能G的定义。吉布斯自由能是自由能的一种。

吉布斯自由能又叫吉布斯函数,(英Gibbs free energy,Gibbs energy or Gibbs function; also known as free enthalpy)是热力学中一个重要的参量,常用G表示,它的定义是:G = U − TS + pV = H − TS,

其中U是系统的内能,T是温度(绝对温度,K),S是熵,p是压强,V是体积,H是焓。

(4)吉布斯自由能的物理意义是什么扩展阅读

吉布斯自由能的生物学意义:

在等温等压过程中,系统吉布斯自由能的减少等于除去体积膨胀功以外,系统对外界所作的功。根据功能原理容易理解,系统的吉布斯自由能是指系统总能量中能作除膨胀功以外的其他有用功的那部分能量。

由于生命体系中发生的绝大多数过程(化学反应过程、生理过程等等)都是在等温等压下进行的,因此,对生命体系而言,吉布斯自由能就是生命体系在等温等压条件下维持正常运转所需要的最小能量。

由于生命体系内发生的过程大都是等温等压过程,因此,吉布斯自由能的这一功能对于生命过程也具有实际意义。在生命体系中,为了保证某一过程能够自发进行,常常进化出一些偶联反应,通过反应之间的偶联满足ΔG< 0的条件,从而使一些单独无法自发进行的过程变得可以自发进行。

❺ 求大神讲解吉布斯自由能的物理意义

G
=
U

TS
+
pV
=
H

TS,
其中U是系统的内能,T是温度,S是熵,p是压强,V是体积,H是焓。
ΔxHm<0而ΔrSm<0或ΔxHm>0而ΔrSm<0>0的情况,反应究竟向哪边进行,则要综合考虑△H和△S的影响来进一步讨论。
定义吉布斯自由能G=H-TS。因为H、T、S均为状态函数所以G为状态函数。
吉布斯自由能改变量-ΔG=-(G2-G1)>=W非。表明状态函数G是体系所具有的在等温等压下做非体积功的能力。反应过程中G的减少量-ΔG是体系做非体积功的最大限度。这个最大限度在可逆途径得到实现。反应进行的方向和方式可以由ΔG进行判断:
-ΔG>W非
反应以不可逆方式自发进行
-ΔG=W非
反应以可逆方式进行
-ΔG
0
不能进行
可见等温等压下体系的吉布斯自由能减小的方向是不做非体积功的化学反应进行的方向。
任何等温等压下不做非体积功的自发过程的吉布斯自由能都将减少。
这就是吉布斯自由能的物理意义。
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