什么是吉布斯(什么是吉布斯函数)
什么是吉布斯?
吉布斯现象Gibbsphenomenon(又叫吉布斯效应),将具有不连续点的周期函数(如矩形脉冲)进行傅立叶级数展开后,选取有限项进行合成。
当选取的项数越多,在所合成的波形中出现的峰起越靠近原信号的不连续点。
当选取的项数很大时,该峰起值趋于一个常数,大约等于总跳变值的9%。
什么是吉布斯函数?
吉布斯函数就是吉布斯自由能,定义式:
G=H-TS。
由美国物理化学家吉布斯定义,单位为J或KJ,由于H,T,S都是状态函数,G也是状态函数。
相关量就是H,T,S。
补充:
吉布斯自由能变△G=△H一T△S,称为吉布斯一赫姆霍兹公式。
△G
吉布氏自由能详解?
吉布斯自由能:
ΔG=ΔG0+RT·lnQ。
吉布斯自由能改变量。
表明状态函数G是体系所具有的在等温等压下做非体积功的能力。
反应过程中G的减少量是体系做非体积功的最大限度。
这个最大限度在可逆途径得到实现。
反应进行方向和方式判据。
1876年美国著名数学物理学家,数学化学家吉布斯在康涅狄格科学院学报上发表了奠定化学热力学基础的经典之作《论非均相物体的平衡》的第一部分。
1878年他完成了第二部分。
这一长达三百余页的论文被认为是化学史上最重要的论文之一,其中提出了吉布斯自由能。
吉布斯函数理解?
吉布斯函数
Gibbs函数[变]判据
Gibbs函数
Gibbs函数(变)判据
Δs总>0,ΔG
Δs总0反应非自发,能逆向进行
Δs总=0,ΔG=0反应处于平衡状态
所以不能忽略T对ΔG的影响
ΔH0放热熵增加ΔG
ΔH>0,ΔS>0吸热熵增加ΔG
ΔH
ΔH>0,ΔS0
T转=ΔrHmθ(298K)/ΔsHmθ(298K)(反应能否正向进行的转变温度)
ΔrHm=ΔrHmθ(298K),Δrsm=ΔsHmθ(298K)即忽略温度压力的影响。
反应方向转变温度的估算
标准摩尔生成吉布斯函数
Δ?/font>fGmθ(B,相态,T)
化学反应的标准摩尔Gibbs函数〔变〕
标准摩尔生成Gibbs函数
在温度TK下,由参考状态的单质生成1mol物质B的反应的标准摩尔Gibbs函数变,称为物质B的标准摩尔生成Gibbs函数。
ΔrGmθ的计算
吉布斯函数与化学平衡
等温方程式:
Gibbs函数变判据与反应商判据
J
吉布斯函数的定义条件?
吉布斯自由能又叫吉布斯函数,是热力学中一个重要的参量,常用G表示,它的定义是:
G=U−TS+pV=H−TS
其中U是系统的内能,T是温度,S是熵,p是压强,V是体积,H是焓。
吉布斯自由能的微分形式是:
dG=−SdT+Vdp+μdn
其中μ是化学势。
吉布斯自由能的物理含义是在等温等压过程中,除体积变化所做的功以外,从系统所能获得的最大功。
换句话说,在等温等压过程中,除体积变化所做的功以外,系统对外界所做的功只能等于或者小于吉布斯自由能的减小。
数学表示是:
如果没有体积变化所做的功,即W=0,上式化为:
也就是说,在等温等压过程前后,吉布斯自由能不可能增加。
如果发生的是不可逆过程,反应总是朝着吉布斯自由能减少的方向进行。
特别地,吉布斯自由能是一个广延量,单位摩尔物质的吉布斯自由能就是化学势μ
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