Свободная энергия Гиббса

• Определение и свойства свободной энергии Гиббса

  • Свободная энергия Гиббса (G) — это термодинамический потенциал, который описывает способность системы выполнять работу. 
  • G включает в себя внутреннюю энергию (U), давление (p) и температуру (T), а также другие переменные, такие как энтропия (S) и объем (V). 
  • G является функцией состояния системы и может быть использована для расчета изменения энергии при различных процессах. 

• Термодинамические потенциалы

  • Свободная энергия Гиббса является одним из пяти основных термодинамических потенциалов, наряду с энтальпией (H), энтропией (S), внутренней энергией (U) и свободной энергией Гельмгольца (A). 
  • G связана с другими потенциалами через уравнения Гиббса-Гельмгольца и Гиббса-Гельмгольца-Дюгема. 

• Применение в химии и электрохимии

  • G используется для расчета термодинамических свойств химических реакций, включая константы равновесия и стандартные изменения энергии Гиббса. 
  • В электрохимии G связана с ЭДС и работой, выполняемой в электрохимической ячейке. 

• Графическая интерпретация

  • Гиббс использовал графики для представления термодинамических состояний, добавляя третью координату энергии. 
  • Максвелл использовал эти графики для создания трехмерной поверхности, иллюстрирующей взаимосвязь между энергией, энтропией и объемом. 

• Важность и приложения

  • G имеет важное значение для понимания термодинамических процессов и расчета термодинамических свойств. 
  • Она используется в различных областях, включая биоэнергетику, химию и электрохимию.