1樓:青藤蔓蘿
△copyg=△h-t△s
△g就是吉布斯自由能bai,△h是焓變,t是溫du度,△s是熵變
熵就是混亂zhi度,混亂度增大dao
,熵變大於0;混亂度減小,熵變小於0
混亂度就是一個體系的混亂程度,比如氣體混亂度大於液體大於固體具體你可以看百科,但裡面講得太玄了。高中主要通過吉布斯自由能的公式來判斷反應是否可以自發進行,在什麼條件下自發
補充一點,吉布斯自由能小於0,反應可以在對應條件下自發進行
2樓:匿名使用者
吉布來斯自源由能:
熵
談談吉布斯自由能以及熵增是什麼東西
3樓:匿名使用者
吉布斯自由能又叫吉布斯函式,是熱力學中一個重要的參量,常用 g 表示,它的定義是:其中 u 是系統的內能,t 是溫度,s 是熵,p 是壓強,v 是體積,h 是焓。 吉布斯自由能的微分形式是:
其中是化學勢。一個重要的推論是。也就是說每個粒子的平均吉布斯自由能等於化學勢。
吉布斯自由能的物理含義是在等溫等壓過程中,除體積變化所做的功以外,從系統所能獲得的最大功。換句話說,在等溫等壓過程中,除體積變化所做的功以外,系統對外界所做的功只能等於或者小於吉布斯自由能的減小。數學表示是:
如果沒有體積變化所做的功,即 w=0,上式化為:也就是說,在等溫等壓過程前後,吉布斯自由能不可能增加。如果發生的是不可逆過程,反應總是朝著吉布斯自由能減少的方向進行。
特別地,吉布斯自由能是一個廣延量,單位摩爾物質的吉布斯自由能就是化學勢μ,也就是說。具體推導如下:假設,代入熱力學第一定律的微分形式:
現在假想保證原來物體屬性的情況下,切掉體系的一小部分dn。這時,dt,dp,dg這些強度量的變化為零。所以必然有。
熵增
定律內容:熱量從高溫物體流向低溫物體是不可逆的。
克勞修斯引入了熵的概念來描述這種不可逆過程。
在熱力學中,熵是系統的狀態函式,它的物理表示式為:
s =∫dq/t或ds = dq/t
其中,s表示熵,q表示熱量,t表示溫度。
該表示式的物理含義是:一個系統的熵等於該系統在一定過程中所吸收(或耗散)的熱量除以它的絕對溫度。可以證明,只要有熱量從系統內的高溫物體流向低溫物體,系統的熵就會增加:
s =∫dq1/t1+∫dq2/t2
假設dq1是高溫物體的熱增量,t1是其絕對溫度;
dq2是低溫物體的熱增量,t2是其絕對溫度,
則:dq1 = -dq2,t1>t2
於是上式推演為:s = |∫dq2/t2|-|∫dq1/t1| > 0
這種熵增是一個自發的不可逆過程,而總熵變總是大於零。
孤立系統總是趨向於熵增,最終達到熵的最大狀態,也就是系統的最混亂無序狀態。但是,對開放系統而言,由於它可以將內部能量交換產生的熵增通過向環境釋放熱量的方式轉移,所以開放系統有可能趨向熵減而達到有序狀態。
熵增的熱力學理論與機率學理論結合,產生形而上的哲學指導意義:事物的混亂程度越高,則其機率越大。
現代科學還用資訊這個概念來表示系統的有序程度。資訊本來是通訊理論中的一個基本概念,指的是在通訊過程中訊號不確定性的消除。後來這個概念推廣到一般系統,並將資訊量看作一個系統有序性或組織程度的量度,如果一個系統有確定的結構,就意味著它已經包含著一定的資訊。
這種資訊叫做結構資訊,可用來表示系統的有序性;結構資訊量越大,系統越有序。因此,資訊意味著負熵或熵的減少。
你個傢伙夠nb的,問這種問題
4樓:匿名使用者
你**,問這種問題,樓主nc啊
什麼是晗,熵,吉布斯自由能
5樓:匿名使用者
這是化學熱力bai
學的內容,簡du單介紹zhi
一下。焓的符號是h,數學定義為daoh=u+pv,其中u是體系的內能,p是壓強版,v是體積,反應前後焓的差值稱為焓變,△h。體系在恆壓條件下發生化學反應,只做體積功,那麼,焓變就等於這個反應的反應熱。
焓是一個狀態函式,只與體系反應的始態和終態有關,與反應過程無關。
熵的符號是s,是體系混亂度的表徵。這是一種定性的解釋,例如在一個食鹽與水共存的體系中,食鹽剛放入水中尚未完全溶解時,與食鹽完全溶解後,就體系粒子的混亂程度來說,後者比前者大。嚴格的解釋就是,權體系的微觀狀態數目用ω表示,s是ω的函式,波爾茲曼用統計熱力學方法證明s和ω的函式關係滿足s=k lnω,k是波爾茲曼常數。
熵也是一個狀態函式,反應前後的熵的差值稱為熵變,△s。
吉布斯自由能可以用來判斷化學反應進行的方向。吉布斯自由能符號g,g=h-ts,t是熱力學溫度。吉布斯自由能變化△g=△h-t△s,可以根據△g的大小判斷化學反應能否自發進行。
△g>0,反應不能自發進行;△g=0,反應處於平衡狀態;△g<0,反應能自發進行。
吉布斯自由能,焓,熵的變化有什麼具體意義?
6樓:匿名使用者
氣體分子在固體表面吸附過程中:
熵減(熵變為負):混亂度降低
焓減(焓變為負):放熱
自由能降低(自由能變為負):自發進行
7樓:過往雲煙
主要是在 氣固液 轉換的時候 吉布斯自由能變化較大。
再就是在液體表面和氣體發生物質交換的時候 吉布斯只有能改變
吉布斯自由能是什麼
8樓:睿智小寧
吉布斯自由能在化學熱力學中為判斷過程進行的方向而引入的熱力學函式。又稱自由焓、吉布斯自由能或自由能。
自由能指的是在某一個熱力學過程中,系統減少的內能中可以轉化為對外做功的部分。自由能(free energy)在物理化學中,按照亥姆霍茲的定容自由能f與吉布斯的定壓自由能g的定義。吉布斯自由能是自由能的一種。
吉布斯自由能又叫吉布斯函式,(英gibbs free energy,gibbs energy or gibbs function; also known as free enthalpy)是熱力學中一個重要的參量,常用g表示,它的定義是:g = u − ts + pv = h − ts,
其中u是系統的內能,t是溫度(絕對溫度,k),s是熵,p是壓強,v是體積,h是焓。
擴充套件資料
吉布斯自由能的生物學意義:
在等溫等壓過程中,系統吉布斯自由能的減少等於除去體積膨脹功以外,系統對外界所作的功。根據功能原理容易理解,系統的吉布斯自由能是指系統總能量中能作除膨脹功以外的其他有用功的那部分能量。
由於生命體系中發生的絕大多數過程(化學反應過程、生理過程等等)都是在等溫等壓下進行的,因此,對生命體系而言,吉布斯自由能就是生命體系在等溫等壓條件下維持正常運轉所需要的最小能量。
由於生命體系內發生的過程大都是等溫等壓過程,因此,吉布斯自由能的這一功能對於生命過程也具有實際意義。在生命體系中,為了保證某一過程能夠自發進行,常常進化出一些偶聯反應,通過反應之間的偶聯滿足δg< 0的條件,從而使一些單獨無法自發進行的過程變得可以自發進行。
9樓:匿名使用者
吉布斯自由能又叫吉布斯函式,是熱力學中一個重要的參量,常用 g 表示,它的定義是:
g = u − ts + pv = h − ts
其中 u 是系統的內能,t 是溫度,s 是熵,p 是壓強,v 是體積,h 是焓。
吉布斯自由能的微分形式是:
dg = − sdt + vdp + μdn
其中μ是化學勢。
吉布斯自由能的物理含義是在等溫等壓過程中,除體積變化所做的功以外,從系統所能獲得的最大功。換句話說,在等溫等壓過程中,除體積變化所做的功以外,系統對外界所做的功只能等於或者小於吉布斯自由能的減小。數學表示是:
如果沒有體積變化所做的功,即 w=0,上式化為:
也就是說,在等溫等壓過程前後,吉布斯自由能不可能增加。如果發生的是不可逆過程,反應總是朝著吉布斯自由能減少的方向進行。
特別地,吉布斯自由能是一個廣延量,單位摩爾物質的吉布斯自由能就是化學勢μ。
以上引用
10樓:匿名使用者
吉布斯自由能 δg=δh-tδs (kj/mol)g叫做吉布斯自由能。
因為h、t、s均為狀態函式,所以g為狀態函式。
δg叫做吉布斯自由能變
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。
吉布斯自由能改變數。表明狀態函式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。
這個最大限度在可逆途徑得到實現。反應進行方向和方式判據。
>w非 反應以不可逆方式自發進行
=w非 反應以可逆方式進行
0 不能進行
等溫等壓**系的吉布斯自由能減小的方向是不做非體積功的化學反應進行的方向。
任何等溫等壓下不做非體積功的自發過程的吉布斯自由能都將減少。 [編輯本段]標準吉布斯自由能 在溫度t時,當反應物和生成物都處於標準態,發生反應進度為1 mol的化學反應gibbs自由能的變化值,稱為標準摩爾反應吉布斯自由能變化值,用表示
標準吉布斯自由能與一般反應的吉布斯自由能的關係:
11樓:匿名使用者
§1.4 自由能,化學反應自發性的判據
1.4.1 吉布斯自由能( gibbs-free energy )
吉布斯自由能( gibbs-free energy ),簡稱 「 自由能 」。
符號: g ; 單位 : kj·mol -1 。
根據以上分析 : △ h < 0 或 / 和 △ s > 0 有利於過程 「 自發 」 進行 , 即焓 ( h ) 、熵 ( s ) 均是影響過程自發性的因素。
1876 年,美國科學家 j.w.gibbs 提出一個新的熱力學函式 — 吉布斯自由能( g ),把 h 和 s 聯絡在一起。
吉布斯 (josiah willard gibbs, 1839-1903 ,美國 )合併能和熵,引入 (gibbs) 自由能概念 (1876)。
圖 1-5 吉布斯 1. 吉布斯自由能定義: g = h - ts 2.
吉布斯自由能是狀態函式,絕對值不可測。因為 h 、 t 、 s 均為狀態函式,而 h 絕對值不可測定。
3. 吉布斯自由能具有 廣度性質1.4.
2 物質的標準摩爾生成自由能 物質的標準摩爾生成自由能: 在標態和指定溫度下,由最穩定單質生成 1mol 某物質時的吉布斯自由能變。
符號: 單位: kj·mol -1
規定最穩定單質及水合氫離子的 = 0 kj·mol -1 。 例 1 : h 2 (g) + o 2 (g) = h 2 o (l)
0 0 kj·mol -1
= -237.19 kj·mol -1 = ( h2o (l)) 例 2 : o 2 (g) = o 3(g)
0 kj·mol -1
= +163 kj·mol -1 = (o 3 (g)) 1.4.3 反應的標準吉布斯自由能變 設一反應為:
a a + b b = d d + e e,則該反應的標準吉布斯自由能變為: = ∑vi (生成物) - ∑vi (反應物) 例 1 : ch 4 (g) + 2 o 2 (g) === co 2 (g) + 2 h 2 o(l)
-50.75 0 -394.36 -237.19 kj·mol -1
= -394.36 +2×(-237.19) - (-50.75) - 0
= -817.99 kj·mol -11.4.
4 吉布斯 —— 赫姆霍茲方程 ( gibbs-helmholtz equation ) 對於一封閉體系、等溫過程 ( t 2 = t 1 = t 環境 ),
g 1 = h 1 – ts 1 , g 2 = h 2 – ts 2
△g = g 2 – g 1 = ( h 2 - ts2 ) - ( h 1 – ts 1 )
△g = △h - t △s
( 封閉體系、等溫 )標準狀況下: = - t ( 封閉體系、等溫 ) 吉布斯 —— 赫姆霍茲方程是熱力學最重要的方程之一。1.
4.5 熱力學第二定律 由熱力學第一定律公式 △u = q + w ,熱力學證明:等溫可逆過程,做功最大,△u = qr + w max (等溫可逆過程)( r – reversible 可逆的 )。
w max = △ ( pv ) + w ' max
體積功 非體積功 有用功
等壓條件( p 2 = p 1= p 外 )下:
w max= - p△v + w ' max
△u = qr - p△v + w ' max ( 等壓 )
( - p△v : 體系對環境做功 , 負值 )
據熱力學第三定律公式: △s = qr /t (封閉體系,等溫,可逆)
把 qr = t △s 代入上式 ,
△u = t △s - p△v + w ' max (封閉體系,等溫,等壓,可逆)
由 h = u + pv 得: △u = △h - p△v , 代入上式 ,
△h = t △s + w ' max (封閉體系,等溫,等壓,可逆)
△h - t △s = w ' max (封閉體系,等溫,等壓,可逆)
以吉一赫方程 代入,△g = w ' max(封閉體系,等溫,等壓,可逆)
物理意義:一封閉體系在等溫、等壓條件下發生的可逆過程中所做的有用功最大。
例 : ch 4 (g) + 2 o 2 (g) = co 2 (g) + 2 h 2 o(l)
= - 818 kj·mol -1
設計為燃料電池,在等溫、等壓條件下發生的可逆過程中做的電功最大 , 為 - 818 kj·mol -1 (體系對環境做功,負值)。
-△g = ∣ w ' max ∣ 可逆過程
-△g > ∣ w ' max ∣ 非可逆過程(正反應自發)
通常的化學反應在等溫、等壓( 敞開容器)、封閉體系、不做有用功 ( w '= 0 ) 條件下進行,則得:
△g = 0 可逆過程 (熱力學平衡態)
△g < 0 非可逆過程(正反應自發)
△g > 0 非可逆過程(正反應非自發,逆反應自發)
物理意義:對於一封閉體系,在等溫、等壓、不做有用功條件下,吉布斯自由能減少( △g < 0 )的過程是自發的;吉布斯自由能增加的過程是非自發的;而 △g = 0 表示一個可逆過程(熱力學平衡態) 。
△g 可用於判斷過程的自發性,而且包含了兩個影響過程自發性的因素( △g = △h - t△s )。
當體系處於熱力學標準狀態時,可以用判斷反應過程的自發性。
= 0 可逆過程(熱力學平衡態)
< 0 非可逆過程(正反應自發)
> 0 非可逆過程(正反應非自發,逆反應自發) 1.4.6 反應過程方向性的判據 由吉布斯-赫姆霍茲方程:
△g = △h - t△s (等溫、封閉體系),可知 △h 和 △s 是影響過程自發性的兩個因素。根據 △h 和 △s 符號,把化學反應分為 4 類: 表 2 影響化學反應方向性的因素型別△h△s△g 反應自發性反應動力1-+恆 -任意 t ,自發焓熵雙驅動2+-恆 +任意 t ,非自發無驅動力3--視t而
定低溫,自發焓驅動高溫,非自發 4++高溫,自發熵驅動低溫,非自發 例 1: h 2 (g) + f 2 (g) = 2 hf (g) (△g = △h - t△s )
= - 271 kj·mol -1 , =+8 j·mol-1 · k-1 , = - 273 kj·mol -1
正反應恆自發,焓、熵雙驅動。
例 2: 2co (g) = 2 c ( 石墨 ) + o 2 (g)
= +221 kj·mol -1 , =-179.7 j·mol -1 · k -1 , = +274.4 kj·mol -1
正反應恆非自發,無反應動力。
例 3: hcl (g) + nh 3 (g) = nh 4 cl(s)
= - 176.4 kj·mol -1,= -284 j·mol -1 · k -1 , = - 91.1 kj·mol -1
低溫正反應自發,高溫逆反應自發。
例 4:caco 3 (s) = cao(s) + co 2 (g)
= +178.3kj·mol -1, = +160.4 j·mol -1 · k -1,= +130.2 kj·mol -1
低溫正反應非自發,高溫正反應自發。
第 3 、 4 類反應可利用吉 - 赫方程,計算出反應逆轉的溫度:
= - t (等溫,封閉體系)
在無相變,且 △t 不大時, △h 、 △s 隨 t 的變化較小,可忽略;而 △g 隨變化較大。 例 5 : caco 3 (s) = cao(s) + co 2 (g)
(298k) = +178.3kj·mol -1 ,
(298k) = +160.4 j·mol -1 · k -1 ,
(298k) = +130.2 kj·mol -1 298k , 正反應非自發
≈ (298k) - t(298k)
當 < 0 , 即 (298k) - t(298k) < 0 時 ,t >1112k , 正反應自發。
吉布斯自由能ghtsg0是什麼情況
在等溫等壓條件下,g 0是平衡條件,g 0是系統處在穩定平衡狀態的必要和充分條件專。你所說的 h,s不變是屬有條件的,h不變是節流過程,s不變是絕熱可逆過程,t不變是等溫過程,而節流和絕熱過程必伴隨溫度改變,因此你說的情況是不存在的。希望能幫到你。好高階的東西,聽不懂。g h t s 是什麼公式來的...
U是內能,H是焓,S是熵,G是吉布斯自由能,A是什麼
亥姆霍茲自由能。滿意請採納,謝謝 熱力學能 焓 自由能 熵的區別 50 這四個都 bai是熱力學函式,熱力學能是熱du和功的和,根zhi據熱力學第dao一定律得到的 焓是根據前者 專推出的函式,屬一般不具有物理意義 熵的物理意義是混亂度,涉及到熱力學第二定律 自由能也是推出來的,可以作為某些體系的判...
熱力學中為什麼要引入吉布斯自由能的概念，它的物理含義是什麼
吉布斯自由能是gibbs發表的一篇300多頁的 中定義的一個物理量。在他的闡述中，吉布斯自由能g可以作為化學平衡的一個重要判據。g的微分形式則表現為分子的化學勢。能夠進行粒子和能量交換兩個巨集觀系統，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...