Термодинамический потенциал и максимальная полезная работа

Максимальная полезная работа обратимого процесса равна убыли термодинамического потенциала [c.22]

Термодинамические потенциалы внутренняя энерги, энтальпия, энергия Гельмгольца (изохорно-изотермический потенциал), энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал). Убыль этих функций в равновесном процессе, протекающем при постоянстве значений определенной пары термодинамических параметров (5 и V, 5 и Р, Т и V, Т и Р), равна максимальной полезной работе, произведенной системой. Энергия Гельмгольца Р и энергия Гиббса О [c.78]

Изменение термодинамического потенциала при каком-либо процессе равно максимально полезной работе [c.14]

Из (V, 2) вытекает наличие характеристических функций состояния системы, убыль которых в обратимом процессе, протекаю щем при постоянстве определенной пары термодинамических параметров, равна максимальной полезной работе. По аналогии с механикой, где работа постоянно действующих сил также определяется независящей от пути разностью потенциалов этих сил в начальном и конечном состояниях системы, эти функции называются термодинамическими потенциалами. В зависимости от условий протекания процесса различают четыре термодинамических потенциала. [c.101]

Уравнение (1.50) показывает, что существуют функции, убыль которых в обратимом процессе при постоянстве определенной пары термодинамических параметров равна максимальной полезной работе. Эти функции называют термодинамическими потенциалами. В зависимости от того, постоянство каких двух термодинамических параметров фиксируется при проведении процесса, различают четыре термодинамических потенциала. [c.14]

Иначе обстоит дело с энергией упругих микроискажений кристаллической решетки, вызванных пластической деформацией тела. Накопленная в результате пластической деформации кристалла энергия упругих искажений решетки превращается в тепло при нагреве выше температуры рекристаллизации и оценивается калориметрическим методом [16]. Количество отведенной теплоты равно изменению энтальпии, так как процесс протекает в изобарных условиях. Поскольку химические реакции обычно идут также в изобарных условиях, термодинамической функцией (мерой максимальной полезной работы химической реакции) здесь является свободная энтальпия — изобарно-изотермический потенциал (термодинамический потенциал). Так как энтропийный член в данном случае пренебрежимо мал, деформационный сдвиг равновесного потенциала может быть вычислен по величине изменения энтальпии, запасенной вследствие пластической деформации тела. [c.24]

В электрохимической реакции убыль изотермического изобарного потенциала АО измеряет максимальную полезную работу, равную гРЕ. Уравнение (4.48) показывает, что при всякой отличной от нуля температуре эта работа может быть эквивалентна тепловому эффекту (—АН) при постоянном давлении, если А5=0. Этому условию можно придать более конкретный вид, если воспользоваться известным термодинамическим соотношением, согласно которому [c.90]

Важная термодинамическая функция состояния — энергия Гиббса, характеризующая максимальную полезную работу, которую может произвести система при постоянных давлении и температуре. Эта работа почти всегда связана с химическими реакциями. Если при постоянном давлении химическая реакция сопровождается увеличением объема, система производит относительно малую работу. Например, газы, реагирующие в цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, будут поднимать поршень с положенным на него грузом. Однако энергия, выделяемая или поглощаемая системой в ходе химической реакции, как правило, гораздо больше энергии, соответствующей объемной работе сжатия или расширения. Основная часть такой химической энергии может быть преобразована в полезную, чаще всего электрическую работу. Остальная энергия (внутренняя энергия системы) выражается произведением абсолютной температуры и еще одной функции состояния, энтропии. Этот термодинамический потенциал характеризует неупорядоченность системы (кристалл более упорядочен, чем жидкость, которая в свою очередь более упорядочена, чем газ два газа, разделенные перегородкой, более упорядочены, чем их смесь, и т. д.). [c.254]

Максимальная полезная работа, которую может совершить система при изотермическом превращении, равна убыли свободной энергии, если система находится при постоянном объеме, или убыли термодинамического потенциала, если система находится при постоянном давлении. Таким образом, при постоянных температуре и объеме [c.5]

Уравнение Гиббса—Гельмгольца. Уравнение Гиббса-Гельмгольца позволяет вычислить максимальную полезную работу процесса, если известны АШ или АН и температурный коэффициент соответствующего термодинамического потенциала. Пусть процесс протекает при постоянных объеме и температуре. [c.39]

Электрическая энергия, вырабатываемая элементом (или цепью элементов), равна полезной работе А суммарного процесса, протекающего в элементе, который мы рассматриваем как термодинамическую систему. Полезная работа Л, процесса максимальна н равна убыли изобарного потенциала системы —AG. Это изменение изобарного потенциала вызвано совокупностью электрохимических реакций на электродах, т. е. суммарной химической реакцией или другими физико-химическими процессами (растворение, выравнивание концентраций, фазовое превращение и др.), протекающими обратимо. В том случае, когда процесс является обратимым, можно, заставляя элемент работать при почти полной компенсации его э.д.с. внешней разностью потенциалов, т. е. заставляя его находиться бесконечно близко к равновесию (этому состоянию и соответствует измеренная величина ), вычислить изменение изобарного потенциала системы AG через измеренную э.д.с.. [c.527]

Если Ф" есть термодинамический потенциал при постоянном давлении, то в (73) должна входить константа равновесия, выраженная через парциальные давления. Однако, если число молекул при реакции не изменяется, т. е. если а й = т + п, то она совпадает с константой равновесия, выраженной через концентрации. Для реакций изотопного обмена это условие всегда выполнено. При неизменяющемся числе молекул полная максимальная работа реакции совпадает с полезной максимальной работой —ДФ , в общем случае отличающейся от первой на величину работы расширения. [c.231]

Особо важное значение в химических процессах имеет термодинамический потенциал, т. е. изменение свободной энергии системы (AF). Выражая собой ту часть внутренней энергии системы, которая способна превращаться в полезную работу, величина AF данного химического процесса служит тем самым мерой химического сродства реагирующих компонентов, т. е. мерой их реакционной способности. Чем больше абсолютная величина изменения свободной энергии или, что то же, чем больше значение максимальной работы данного химического процесса, тем полнее они вступают между собой в химическое взаимодействие. Если мы говорим, что данные вещества реагируют между собой недостаточно энергично, то это означает, что они имеют небольшое изменение свободной энергии в наблюдаемом процессе химического взаимодействия или, что то же, максимальная работа, которую требуется затратить на этот процесс, очень велика . [c.167]

Функция состояния, убыль которой равна максимальной полезной работе, называется терм0даиамическ1гм потенциалом. Наибольшее практическое значение имеют изобарно-изотермические процессы, термодинамический потенциал которых называется изобарно-изотермическим или изобарным потентщалом, а также энергией Гиббса (G). Следовательно, [c.21]

Термодинамический потенциал базисной реакции —AZp,r(—AFy,r), являющийся мЬрой ее ородства и равный максимальной полезной работе, которую может совершить базисная реакция в условиях обратимого процесса, имеет непосредственное эволюционное, значение при само раа-витии каталитичеоких систем. Ибо именно благодаря полезной работе, совершаемой базисной реакцией в каталитической системе, могут произойти энергетически сопряженные с ней эволюционные превращения, поглощающие энергию Ч Полезная работа, которая может быть совершена базисной реакцией, является немеханической работой, направленной на упорядоченное превращение химической энергии этой реакции в другие виды химической энергии и на передачу такой энергии на лю- бые процессы, связанные с существованием и развитием открытых каталитических систем. В результате совершения полезной работы возможно пополнение запасов химической энергии в каталитической системе (в ее кинетической и конституционной сферах), в том числе осуществление эволюционных превращений материального субстрата развития, поглощающих энергию в предела-х ее запаса, освобож даемого базисной реакцией (см. также 18). [c.120]

Накопленная в результате пластической деформации кристалла энергия упругих искажений решетки превращается в тепло при нагреве выше температуры рекристаллизации и оценивается калориметрическим методом [14]. Количество отведенной теплоты равно изменению энтальпии, так как процесс протекает в изобарных условиях. Поскольку химические реакции обычно идут также в изобарных условиях, термодинамической функцией (мерой максимальной полезной работы химической реакции) здесь является свободная энтальпия — изобарно-изотермический потенциал (термодинамический потенциал). Так как энтропийный член в данном случае пренебрежимо малТ дёфбрмационный" сдвиг [c.26]

ГИББСА ЭНЕРГИЯ (нзобарво-изотермический потенциал, свободная энтальпия), функция состояния тетмодкнамич. системы G, определяемая равенством G = Н — TS, где Я — энтальпия, Т — абс. т-ра, S — энтропия. Широко использ. в хим. термодинамике, т. к. хим. р-ции часто происходят при пост, т-ре и давлении, а зти параметры состояния являются естественными физич. переменными Г. э. как характеристич. функции (см. Термодинамические функции). Г. э.— термодинамич. потенциал убыль Г. а. в равновесном процессе в закрытой системе при пост, т-ре и давлении равна максимальной полезной работе, т. е. полной работе за вычетом работы против внеш. давления. При указанных условиях все процессы протекают самопроизвольно в направлении убывания Г. а. до достижения ее минимума, к-рому от-ветает состояние термодинамич. равновесия системы. [c.130]

Подавляющее большинство электрохимических процессов протекает при практически постоянных температуре и давлении. При равновесии температура и давление равны во всех фазах системы. Поэтому при рассмотрении электрохимических реакций удобно в качестве критерия возможности самопроизвольного протекания процесса или равновесия его пользоваться термодинамическим потенциалом Гиббса —функцией, выражающей максимальную полезную работу, которую можно получить от системы при указанных условиях. Термодинамический потенциал Гиббса называют иначе свободной энергией при постоянном давлении, а также изобарно-изотермическим или просто изобарйым потенциалом. [c.5]

Термодинамическими потенциалами являются внут-ренняя знёргия, энтальпия, свободная энергия и изобарный потенцйял. Убыль этих функций в равновесном процессе, протека рщем при постоянстве значений определенной пары термодинамических параметров (5 и V, 5 и Р, Т и V, Т и Р), равна максимальной полезной работе, произведенной системой. [c.101]

Электрохимические элементы часто применяют для того, чтобы определить изменение изобарного потенциала химической реакции. Электрическая энергия, вырабатываемая элементом, работающим обратимо, равна полезной работе суммарного процесса, протекающего в элементе, который рассматривается как термодинамическая система. Как известно, полезная работа обратимого процесса является максимальной и равна изменению изобарного потенциала системы AG. Это изменение изобарного потенциала вызвано совокупностью электрохимических реакций на электродах, т. е. суммарной химической реакцией или другими физико-химическими процессами (растворение, выравнивание концентраций, фазовое превращение и т. д.), протекающими обратимо. Если процесс является обратимым, можно заставить элемент работать в условиях почти полной компенсации ЭДС элемента подключением внещ-ней разности потенциалов. При этом можно провести процесс в электрохимическом элементе бесконечно медленно, приближаясь бесконечно близко к состоянию равновесия. Такому процессу и соответствует измеренная величина , зная которую можно вычислить изменение изобарного потенциала системы AG. [c.244]

Следствие 5. Так как при максимальном росте К0эффици нта[г энергия, расходуемая яа полезную. работу эволюционных превратенин, ограничена только величиной термодинамического потенциала багиснЬй реакции, то в эволюционном отношении более выгодны реакции с наибольшим термодинамическим потенциалом. [c.137]

Эту величину, с одной стороны, можно рассматривать как коне стационарного состояния двух противоположно направленных процессов, с другой стороны, она характеризует неравновесность конституцифнной сферы. Чем бо льще величина (158), тем более далека конституционная сфера от термодинамического равновесия. При полном распаде конституционной сферы до простых веществ с максимальным понижений ее термодинамического потенциала, соответствующим равновесию, величина (158) обращается в нуль. Поток энергии, освобождаемой базисной реакцией простой каталитической системы в последних актах ка ждой стадии супАествования этой системы, является тем резервом, из которого черпается энергия, идущая на полезную работу, совершаемую базисной реакцией в конституционной сфере. Он равен [c.141]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология