Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
44
Elementytermodynamikichemicznej
botylkowtakimprzypadkubędziespełnionywarunekdlaprocesusamorzutnego:
d
i
S>0
Warunkiemznajdowaniasięukładuwstanierównowagipodczastakiegoprocesu
jest,abydG=W
el
,botylkowtedyd
i
S=0;W
el
oznaczatunieskończeniemałą
zmianępracynieobjętościowej,tj.innejniżobjętościowej,awięcnp.elektrycz-
nej.
Ważnącechąentalpiiswobodnejjestjejrównośćmaksymalnejilościpracy
nieobjętościowej,przebiegającejwstałychwarunkachciśnieniaitemperatury
wprocesieodwracalnym.
Zpierwszej[wzory(1.2)i(1.4)]idrugiej[wzór(1.30)]zasadytermodynamiki
możnawyprowadzićnastępującezależności:
ΔU–TΔS=W
obj,od
pΔV=–W
obj,nieod
Korzystającztychzależności,możnazastąpićznanywzórnaentalpięswobodną
wwarunkachizotermiczno-izobarycznych,ΔG=ΔU+pΔV–TΔS,następującą
zależnością:
ΔG=W
obj,od
–W
obj,nieod
Fakt,żeΔGwyrażawartośćenergiinetto,czylirzeczywiściewykorzystywanądo
wykonaniapracynieobjętościowejwprocesieizotermiczno-izobarycznym,jest
źródłemnazwyentalpiiswobodnej.RóżnicęW
obj,od
–W
obj,nieod
nazywasiępracą
użyteczną.Zmianaentalpiiswobodnejukładustanowitęczęśćentalpii,która
możebyćzamienionanapracę.PonieważΔGokreślapracęużytecznąwprocesie
izotermiczno-izobarycznym,łatwozauważyć,żestanowionamiaręsamorzutno-
ściprocesu,gdyżdowolnyprocesizotermiczno-izobarycznymożezajśćsamo-
rzutnietylkowtedy,kiedybędziemutowarzyszyćwykonaniepracy,atymsamym
zmniejszenieentalpiiswobodnej.Zaletąentalpiiswobodnejjestrównieżto,że
wyrażaonasumaryczne(całkowite,ΔS
całk
)zmianyentropiiukładu(ΔS)iotocze-
nia(ΔS
otocz
)wodniesieniudotejzmianysamegoukładuwwarunkachizotermicz-
no-izobarycznychprzybrakupracynieobjętościowej:
ΔS
całk
=ΔS+ΔS
otocz
WielkośćΔS
otocz
możnawyrazićdlawarunkówizotermiczno-izobarycznych
następująco:
ΔS
otocz
=
ΔH
T
otocz
Powyższyilorazmożnateżwyrazićdlaukładujakoujemnyilorazwwarunkach
izotermiczno-izobarycznych:
ΔS
otocz
=–
ΔH
T
