Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.Funkcjetermodynamiczne
PowyższerównanienajlepiejokreślasenszycznyenergiiGibbsa(ściślej
jejprzyrostu).Napodstawietegorównaniamożnaokreślićwartośćliczbową
G
T,p,jeślitylkoudasięskonstruowaćodwracalnetermodynamicznieogniwa
elektryczne,wktórychrozpatrywanyproceszykochemiczny(np.procesroz-
puszczaniajednegometaluwdrugim)będziestanowićreakcjępotencjałotwór-
czątegoogniwa.Wówczasbowiem
G=L
maxuż=–zEF
(przyT,p=const)
(1.55)
gdzie:zliczbagramorównoważnikówreagentówbiorącychudziałwreakcji
elektrodowej(lubinaczejwartościowośćodpowiednichjonów),FstałaFara-
dayarówna9,64850104C/mol(Cjednostkaładunkuelektrycznego),Esiła
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,
ponadtokryteriumGŚ0maczęściejzastosowanieniżFŚ0,gdyżzwyklesą
toprocesyizotermiczno–izobaryczne.ObliczoneprzyrostyFiGwwarunkach
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.Napodstawiedenicjistandardowa
molowaenergiaGibbsajesttozmianaenergiiGibbsatowarzyszącatworze-
niu1molasubstancjizpierwiastkówwtemperaturze298Kipodciśnieniem
105Pa(tab.1.3).
30