Гельмгольца изменение

Согласно уравнению Гиббса — Гельмгольца изменение термодинамического потенциала связано с термохимическим тепловым эффектом реакции при постоянном давлении Рр [c.61]

Рассмотрим вначале первый путь, с выбором в качестве независимых переменных V и Т. Начнем с выражения для энергии Гельмгольца. Изменение этой функции при изотермическом изменении объема от до Уг представится следующим выражением [см. (IV. 1)] [c.158]

Таким образом, величина—dA равна максимальной работе, которую может совершить система при постоянной температуре. Как и G, функция. 4 связана с работой, хотя ее называют свободной энергией Гельмгольца. Изменение свободной энергии отражает максимальную энергию, способную перейти в работу. [c.338]

Уравнения (21) и (22) известны как уравнения Гиббса — Гельмгольца часто это название применяется и к уравнениям (15) — (18). Уравнения Гиббса — Гельмгольца связывают между собой изменение энергии системы с количеством выделенной или поглощенной ею теплоты. Вместо (17) и (18), учитывая (12) и (13), можно написать [c.16]

Сочетание этих уравнений дает взаимосвязь между работой системы и изменением ее внутренней энергии (уравнение Гиббса-Гельмгольца) [c.161]

Термодинамическая функция, называемая в случае изохорного и изотермического изменения энергией Гельмгольца / (в ккал/моль), определяется как [c.128]

Здесь Д0°, как н прежде, изменение О при плавлении чистого компонента. Используя уравнение Гиббса—Гельмгольца и повторяя рассуждения, подобные приведенным выше (стр. 233), приходим к уравнению, аналогичному (VII, 20а) [c.238]

Важную термодинамическую характеристику этого процесса— изменение энтальпии — вычисляют по уравнению Гиббса— Гельмгольца (см. т. I, стр. 120, уравнения (IV, 18а) и (IV, 19а)]. [c.527]

В табл. 17-4 приведены значения стандартной свободной энергии для реакции диссоциации SO3 при различных температурах, вычисленные по экспериментальным данным о константе диссоциации. По мере повышения температуры стандартное изменение свободной энергии для рассматриваемой реакции становится все более отрицательным, а константа равновесия возрастает, и для установления равновесия реакция должна все более смешаться вправо. Приведенные в этой таблице данные позволяют определить теплоту и энтропию реакции. Для того чтобы понять, как это делается, разделим левую и правую части уравнения (17-13) на Т, при этом получится соотношение AG°/T = АН°/Т — AS°, называемое уравнением Гиббса-Гельмгольца. Если воспользоваться этим уравнением и построить график зависимости величины AG°/T от 1/7 то тангенс угла наклона графика к оси абсцисс в каждой точке графика дает значение АН° при соответствуюшей температуре. [c.110]

Совместный анализ (1.21) и (1.38) позволяет установить связь между изменениями энергии Гиббса и Гельмгольца для реакции, протекающей с изменением порядка [c.41]

Энергия Гельмгольца Энергия Гельмгольца реакции (изменение энергии Гельмгольца в результате реакции) Энергия Гиббса Энергия Гиббса реакции (изменение энергии Гиббса в результате реакции) [c.9]

Химический потенциал компонента поэтому можно определить как изменение энергии системы (внутренней, Гельмгольца, Гиббса), вызванное изменением массы этого компонента на единицу при неизменных массах остальных компонентов и оп- [c.22]

Изменения функций F (энергии Гельмгольца) и G (энергии Гиббса) рассчитывают по соответствующим изменениям функций и, Н, S. Применительно к реакциям изменения функции называют функцией реакции энергией Гиббса реакции, энтальпией реакции и т. п. [c.62]

А. Реакции в растворе обычно протекают без существенного-изменения объема (Аи л 0). Поэтому ДЯ = А / +рАи А / и величины теплот реакций при постоянных давлении (АЯ ) и объеме (А1 ) практически совпадают. По той же причине совпадают изменения энергий Гиббса и Гельмгольца. [c.80]

Г. Изменения энергий Гиббса ДС и Гельмгольца для реакций в жидкой фазе практически совпадают ЛС Д/ . [c.85]

Термодинамические параметры реакций определяются термодинамическими свойствами веществ, участвующих в реакции. Важнейшими из этих свойств являются внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, теплоемкость, энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал), энергия Гельмгольца (изохорно-изотермический потенциал). Как показывает статистическая термодинамика, каждая из термодинамических функций отражает в совокупности влияние всех особенностей состава, внутреннего строения и условий существования веществ. Использование термодинамических величин для характеристики химических свойств веществ и параметров химических реакций дает возможность количественно отражать влияние этих факторов. Вместо того чтобы определять, как то или иное изменение в строении молекул (характер связи между атомами, расстояние между ними и др.) влияет на положение равновесия в данной реакции (что большей частью и недостижимо), мы, пользуясь термодинамическим методом, оперируем такими функциями, которые дают возможность отразить это влияние суммарно и в более доступной форме. [c.14]

Мол<но ожидать, что при соответственных температурах реакций более простыми будут соотношения не только между описанными выше термодинамическими характеристиками, но и между многими другими. Сюда относятся, например, изменения теплоемкости, изменения внутренней энергии, изменения энергии Гельмгольца. [c.204]

Определите температуру кипения хлорбензола при 266,Q Па, если его нормальная температура кипения 405,4 К, а при 5,332 10 Па он кипит при 382,2 К. Вычислите теплоту испарения, изменение энтропии, внутренней энергии, энергий Гиббса и Гельмгольца при испарении 1 моль хлорбензола при нормальной температуре кипения. [c.153]

С повышением объема рабочего тела величина энергии Гельмгольца уменьшается, что можно доказать для изменения состояния 1-го моля идеального газа. [c.111]

Задача. Вычислить изменение энергии Гельмгольца ДЛ для изотермического сжатия 1 моля идеального одноатомного газа при Г = 773 К от 1 = 5,05-103 Па до Р2=1,0М0< Па. [c.113]

Подставим уравнения (5.46) и (5.47) в выражение для изменения энергии Гельмгольца [c.114]

Изменение энергии Гельмгольца при смешении разнородных газов [c.115]

Знак изменения энергии Гельмгольца при спонтанном перемешивании разных по природе газов можно определить следующим способом. Под знаком логарифма содержится величина, большая единицы, так как V/ Vi>, откуда следует, что [c.116]

Эти неравенства показывают, что энергия Гельмгольца газов до смешения выше энергии Гельмгольца газов после смешения. Таким образом, по уравнению (5.54) расчетным путем можно легко определить тип процесса по величине изменения АЛ и его знаку. Если АЛ<0, то процесс самопроизвольный, если АЛ>0 — несамопроизвольный, АЛ = 0 — равновесный. [c.116]

Если считать в первом приближении, что ионы внешней части слоя прочно и жестко связаны с металлом и, кроме того, почти не принимают участия в диффузионных процессах, то в этом Случае получивл пЛггГный двойной электрический слой, называемый обычно гельмгольцевским слоем (в честь выдающегося ученого Гельмгольца). Изменение потенциала в таком плоском плотном слое между твердой фазой и жидкостью от значения ф до нуля имеет линейный характер (рис. 33, б, левая линия). [c.81]

По уравнению Гиббса — Гельмгольца изменение энтропии вносит существенный вклад в движущую силу химической реакции И чтобы AG было минимальным, AS должно быть максимальным. Этот факт может быть интерпретирован как выражение того, что естественная тенденция системы — стать более беспорядочной. Стремление систем достичь максимума энтропии в действительности является главной движущей силой в некоторых химических процессах. Как уже было указано выше, значения АН для различных реакций в основном не зависят от температуры. Точно также и значения AS для многочисленных процессов в значительной степени нечувствительны к изменениям температуры. Поэтому член TAS прямо иропорционален температуре и величина AG строго зависит от температуры. При комнатной температуре (25°С) значения TAS для большинства реакций гораздо меньше, чем значения АН. Это означает, что доминирующей компонентой в AG является энтальпия, что согласуется с тем фактом, что большинство экзотермических процессов АН отрицательна) являются самопроизвольными (,AG отрицательна). Однако для некоторых реакций при комнатной температуре и для многих реакций при более высокой температуре член TAS существенно больше, чем АЯ это свидетельствует о том, что экзотермический процесс не всегда самопроизволен, а эндотермический — несамопроизволен. [c.86]

Если бы мы пожелали изучать равновесное состояние резиновой ленты при постоянном объеме, что, кстати сказать, потребовало бы применения весьма сложного устройства, то равновесное состояние определилось бы с помощью свободной энергии Гельмгольца, изменения которой измеряются работой, совершаемой над окружающей средой, когда система находится при постоянном объел1е [c.52]

Наиболее часто поверхностное натяжение выражают через производную от энергии Гиббса, ибо условия р и 7 = соп51 легко осуществимы экспериментально. Так как поверхностное натяжение относится к характеристикам конденсированных систем, то без больших погрешностей можно пользоваться и производной от энергии Гельмгольца (изменение объема от давления в конденсированных системах мало). [c.25]

Изменение энтропии реакции (AS) может быть как положительным, так и отрицательным. Так как иа газовую фазу вследствие наибольшей неупорядоченности приходится наибольшее значение энтропии, AS > О, если в результате реакции число молей газа увеличивается, как, например, при неполном сгорании угля по уравнению 2С Ч- О2 == 2С0, и AS < О, если число молей газа уменьшается с 3 до 2, как это имеет место в реакциях 2Нг + 02 = 2НгО (пар) и 2С0 + О2 = 2С0г. Изменение энтропии А5 может оказаться и равным нулю (AS — 0), если число молей газа остается неизменным, как, например, при полном сгорании угля С -f О2 = СО2 или метана СН4 + 20г = СО2 -f 2Н2О (пар). Теплотворная способность АН всегда отрицательна, ибо при горении тепло отдается. Поэтому, когда в результате электрохимической реакции число молей газа увеличивается (AS > 0), коэффициент использования топлива в соответствии с уравнением (2) превосходит 100%. Физически это объясняется тем, что работающий изотермически и обратимо гальванический элемент превращает в электрическую энергию не только химическую энергию АН, но и подобно тепловому насосу полученное из окружающей среды тепло AQ = TAS. Согласно второму уравнению Гиббса — Гельмгольца изменение энтропии при электрохимической реакции пропорционально температурному коэффициенту обратимой э. д. с. [c.31]

Модель двойного электрического слоя, отвечающая этим простейшим представлениям, ириводит к двум возможным значениям -потенциала. Если предположить, что все заряды, находящиеся в растворе, способны перемещаться вместе с жидкостью или при движ( нии твердого тела относительно жидкости пе увлекаться вместе с ним, то -потенциал по величине -будет совпадать с -потенциалом, и его изменение с концентрацией электролита должно подчиняться формуле Нернста. Если заряды, находящиеся в растворе, при относительном движении жидкости и твердого тела связаны только с последним и перемещаются вместе с ним, то -потенциал всегда будет равен нулю. Ни одно из этих следствий, вытекающих из теории Гельмгольца, не согласуется ни с экспериментально установленным соотно1дением между (или й м.ь) и -потенциалами, ни с найденной экспериментально зависимостью -потенциала от концентрации (если не считать, что -потенциал лзожет быть равен нулю в очень концентрированных растворах электролнтов и ири определенном составе раствора, отвечающем изоэлектрической точке). Теория Гельмгольца не объясняет также причины изменения заряда повер> ности металла в присутствии поверхностно-активных веществ при заданном значении -потенциала. Вместе с тем теория конденсированного двойного слоя позволяет получить значения емкости двойного слоя, согласующиеся с опытом, а при использовании экспериментальных значений емко- [c.262]

Рис. 12,1. Строение диойио-го электрического слоя по Гельмгольцу молекулярная картина (а) и изменение потенциала с расстоянием от иоверхности металла в глубь раствора (б)

Если использовать относительную диэлектрическую проницаемость чистой воды, равную примерно 80 прн комнатной температуре, то получится явно завышенное значение /, равное 31-Ю м. В двойном слое, однако, вода благодаря высоким электрическим полям должна находиться в состоянии, близком к диэлектрическому насыщению и фактическая диэлектрическая проницаемость будет по крайней мере на порядок меньше в этом случае толщина двойного слоя будет практически совпадать с размерами ионов (3-10"" м), что отвечает его модели ио Гельмгольцу, Точно так же подстановка в уравнение (12.4) вместо I радиуса иоиов (п-10 ° м), а вместо е значений, лежащих в пределах от 4 до 8, дает значения емкости двойного слоя, совпадающие с экснеримеи-тальными. Однако уравиения (12.3) и (12.4) не согласуются с наблюдаемым на опыте изменением емкости с потенциалом электрода и с концентрацией ионов в растворе. Теория Гельмгольца, таким образом, дает правильные значения емкости и реальные размеры двойного электрического слон и в какой-то мере отражает истинную его структуру, но она не мо><ет истолковать многие опытные закономерности и должна рассматриваться лишь как первое приближение к действительности, нуждающееся в дальнейшем развитии и усовершенствова1шн. [c.263]

Параметрами состояния называются физические величины, характеризующие макроскопические свойства среды,— плотность, давление, температуру, объем. Они, как правило, связаны уравнением состояния (например, для идеального газа, это уравнение (1.21)), потому для определения макроскопического состояния достаточно задавать не все параметры состояния, а лишь некоторые из них. Функциями состояния называются такие физические характеристики, изменение которых нри переходе системы из одного состояния в другое зависит лишь от параметров состояния (начального и конечного), а не от пути перехода (т. е. особенностей кинетики процесса). Функции состояния, посредством котбрых (или их производных) могут быть в явном виде выражены термодинамические свойства системы, называются характеристическими. Важнейшими из них являются внутренняя энергия и, энтальпия Н, энтропия 8, равновесная свободная энергия (или потенциал) Гиббса О, равновесная свободная энергия (или потенциал) Гельмгольца Р. Если же значение функции за- [c.22]

Расчет изменения энергии Гиббса, константы равновесия и предельной температуры полимеризации. Если теплоты и изменения энтропии при полимеризации установлены, то расчет изменения энергии Гиббса или Гельмгольца, константы равиО" весия и предельной температуры выполняется по известным, соотношениям (АОм=АЯм—ГАХм, АО°и= —ЯТ п К, 7 пр= = АЯм/А5м) и не вызывает затруднений. Нужно лишь подчеркнуть, что для высокомолекулярной полимеризации константа равновесия есть отношение констант скоростей роста полимерной цепи и деполимеризации [c.265]

Изменения энергий Гиббса.и Гельмгольца при сжатии или расширении, когда 7 = onst, выражаются в дифференциальной форме урав-HeimHNH [c.68]

Для р< акции, протекающей обратимо в гальваническом элементе, дано урапнение зависимости э. д. с. от температуры. При заданной температуре Т вычислите э, д. с. Е, изменение энергии Гиббса АС, изменение Э1тальпии АН, изменение энтропии А5, изменение энергии Гельмгольца ДЛ и теплоту Q, выделяющуюся или поглощающуюся в этом процессе. Расчет дроизводите для 1 моль реагирующего вещества. [c.317]

Это позволяет создавать методы расчета предельных (равновесных) состояний системы, в которых могут протекать любые процессы с любым рабочим телом. С помощью термодинамических методов рассчитывают изменения таких термодинамических функций, как внутреняя энергия is.ll, энтальпия АЯ, энтропия А5, энергии Гельмгольца и Гиббса АЛ и АС. Изменения термодинамических функций сравнивают с измеренными вели- [c.9]

Эта разность показывает, что максимальная работа может быть произведена обратимо протекающим процессом за счет убыли энергии Гельмгольца при 7= onst, что и требовалось доказать. Подставив (5.10) в (5.5), получим общее выражение для расчета изменения энергии Гельмгольца [c.109]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология