|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Химический потенциал | потенциал (далее Х) (mi), термодинамическая функция, применяемая при описании состояния систем с переменным числом частиц. В случае системы, состоящей из i компонентов, Х определяется как приращение внутренней энергии системы при добавлении к системе бесконечно малого количества молей i-того компонента, отнесенное к этому количеству вещества, при постоянных объеме , энтропии и количествах молей каждого из остальных компонентов nj (j ¹ i). В общем случае Х может быть определен как приращение любого из остальных потенциалов термодинамических системы при различных постоянных параметрах: гиббсовой энергии G — при постоянных давлении р, температуре Т и nj; гельмгольцевой энергии А — при постоянных , Т и nj; энтальпии Н — при постоянных , р и nj. Таким образом:
 (1)
Х. и. зависит как от концентрации данного компонента, так и от вида и концентрации др. компонентов системы (фазы). Только в простейшем случае — смеси идеальных газов — mi зависит лишь от концентрации рассматриваемого компонента и от температуры:
mi = mi 0+ RT pi,
где pi — парциальное давление компонента i в смеси, R — газовая постоянная, mi0 — значение mi при pi = 1 атм. Для смеси неидеальных газов в равенстве (2) должна стоять фугитивность этого компонента. Х характеризует способность рассматриваемого компонента к выходу из данной фазы (путем испарения, растворения, взаимодействия и т.д.). В многофазных (гетерогенных) системах переход данного компонента может происходить самопроизвольно только из фазы, в которой его Х больше, в фазу, для которой его Х меньше. Такой переход сопровождается уменьшением Х этого компонента в 1-й фазе и увеличением во 2-й. В результате разность между Х данного компонента в этих двух фазах уменьшается и при достижении равновесия Х компонента становится одинаковым в обеих фазах. В любой равновесной гетерогенной системе Х каждого компонента одинаков во всех фазах.
Если в различных фазах или в разных местах одной фазы Х какого-либо компонента неодинаков, то в системе самопроизвольно (без затраты энергии извне) происходит перераспределение частиц, сопровождающееся выравниванием Х
Из условий термодинамического равновесия систем, в которых возможны реакции, фазовые переходы и др. процессы перераспределения частиц, и уравнения, учитывающего баланс частиц, вытекают важнейшие термодинамические соотношения: действующих масс закон, фаз правило Дж. У. Гиббса, основные законы разбавленных растворов (см. Вант-Гоффа закон, Рауля законы, Генри закон и др.) и т.д.
Х в качестве нормировочной постоянной входит в распределение Больцмана, а также в распределения по энергиям Бозе — Эйнштейна и — Дирака для частиц идеального газа (см. Статистическая физика). Х вырожденного газа электронов (ферми-газа) тождественно совпадает с граничной ферми энергией.
Х был введен Гиббсом, численно выражается в единицах энергии на единицу количества вещества (дж/моль) или на единицу массы (дж/кг).
Лит. см. при статьях Термодинамика, Статистическая физика.
И. А. Кузнецов. |
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
Новости 21.11.2024 12:10:13
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
