吉布斯能,物质系统的焓中在等压等温条件下能够转化为功的那一部分。
(图)吉布斯能
吉布斯_吉布斯能 -定义
Gibbsenergy:物质系统的焓中在等压等温条件下能够转化为功的那一部分。
吉布斯_吉布斯能 -公式表达
吉布斯能又叫吉布斯函数,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。
吉布斯能的微分形式是:
dG=?SdT+Vdp+μdn
其中μ是化学势。
吉布斯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
吉布斯_吉布斯能 -反应方向
总而言之,在恒温恒压条件下,过程自发变化总是向吉布斯能减小的方向进行
(图)吉布斯能