Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.Funkcjetermodynamiczne
PowyższerównanienajlepiejokreślasensfizycznyenergiiGibbsa(ściślej
jejprzyrostu).Napodstawietegorównaniamożnaokreślićwartośćliczbową
∆G
T,p,jeślitylkoudasięskonstruowaćodwracalnetermodynamicznieogniwa
elektryczne,wktórychrozpatrywanyprocesfizykochemiczny(np.procesroz-
puszczaniajednegometaluwdrugim)będziestanowićreakcjępotencjałotwór-
czątegoogniwa.Wówczasbowiem
∆G=L
maxuż=–zEF
(przyT,p=const)
(1.55)
gdzie:z–liczbagramorównoważnikówreagentówbiorącychudziałwreakcji
elektrodowej(lubinaczejwartościowośćodpowiednichjonów),F–stałaFara-
dayarówna9,64850104C/mol(C–jednostkaładunkuelektrycznego),E–siła
elektromotoryczna.
Wprzypadkuniewystąpieniawprocesieinnejpracyniżpracaobjętościowa
(czyliL
uż=0),zamiastwyrażeń(1.53)i(1.54)mamy
∆GŚ0
(T,p=const)
(1.56)
Słabanierówność(1.56)wyrażakryteriumprocesówsamorzutnych(<)
istanówrównowagi(Ż)wwarunkachizotermiczno–izobarycznych.
WprocesachmetalurgicznychnajczęściejjestspełnionezałożenieL
uż=0,
ponadtokryterium∆GŚ0maczęściejzastosowanieniż∆FŚ0,gdyżzwyklesą
toprocesyizotermiczno–izobaryczne.Obliczoneprzyrosty∆Fi∆Gwwarunkach
odpowiadającychzałożeniomstosowalnościrównań(1.48)i(1.56)mogąokazać
siędodatnie.Oznaczato,żerozpatrywanyprocesmożeprzebiegaćsamorzutnie,
tylkożewprzeciwnymkierunkuniżwodpowiednimzapisiedladanegoprocesu
(tj.wkierunku:produktyąsubstraty).
WprocesachizotermicznychprzebiegającychsamorzutnieenergiaHelm-
holtzaF
T,VienergiaGibbsaG
T,p
układumaleją,awstanierównowagiosiągają
minimum,comożnazapisaćrównomianami:
F
T,V(równ)=F
min
G
T,p(równ)=G
min
1.1.5.11.StandardowamolowaenergiaGibbsa(G
o
298)
(1.57)
(1.58)
Analogiczniedoprzypadkuentalpii,równieżwprzypadkuenergiiGibbsa
wygodniejestprzyobliczeniachtermodynamicznychposługiwaćsięwartościa-
mistandardowymimolowymitejfunkcji.Napodstawiedefinicjistandardowa
molowaenergiaGibbsajesttozmianaenergiiGibbsatowarzyszącatworze-
niu1molasubstancjizpierwiastkówwtemperaturze298Kipodciśnieniem
105Pa(tab.1.3).
30