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ギブス機能とは何ですか?»その定義と意味

Anonim

熱力学の分野では、ギブス関数は熱力学的ポテンシャルとして分類されます。つまり、化学反応の安定性と自発性の条件を提供するロングステート関数です。熱力学の第2の法則は、自然の化学反応によって宇宙に存在するエネルギーが増加することを可能にし、同時にそれは環境とシステムのエントロピーの関数であると主張しています。

ギブス関数の目的は、システムの変数のみを考慮して、反応が自然に発生するかどうかを判断することです。この関数は文字Gで表されます。

この関数の計算は、次のことに基づいています。反応に関連するエントロピーの増加または減少、および反応に必要な最大、または反応によって放出された。その作成者は、熱力学の理論的基礎を通じて彼の最初の貢献をした物理学者Josiah WillardGibbsでした。

ギブス関数の計算の固定式は次のとおりです。G= H-TS

ここで、Tは全温度を表します。一定の温度で実行されるプロセス内で、システムの自由エネルギーの変化(ΔG)は、次の式で表されます。ΔG=ΔH-T.ΔS。

ΔG=は、自由エネルギーの既存の差を表します。

ΔH=はエンタルピーの差を表します。

T =絶対温度を表します

ΔS=はエントロピーの差を表します

G関数が反応の自発性に関連しているかどうかを知りたい場合は、温度と圧力が一定に保たれていることに留意することが重要です。さて、化学反応の中で、ΔGをもたらす評価は次のように翻訳することができます。

  • ΔGが0に等しい場合、反応は安定しているか、平衡状態にあります。
  • ΔGが0より大きい場合、反応は自然ではありませんでした。
  • ΔGが0未満の場合、反応は自然です。

この機能の重要性は、それを通じて技術界が利用可能なエネルギーの量を知ることができるという点にあります。自由エネルギーの自然な傾向はその漸進的な減少であることを覚えておくことが重要です。これは、毎日使用可能なエネルギーが少なくなるという事実を示しています。