= F + TS,
dF = TdS – pdV – SdT,
F – полный дифференциал.
Увеличение объема приводит к тому, что изохорно-изотермический потенциал уменьшается (тот «минус», который стоит перед Р ). Повышение температуры приводит к тому, что F уменьшается.
δАравн > δАнеравн
Q = ΔU + A,
A = Q – ΔU,
A = T(S2 – S1) – (U2 – U1),
А = F1 – F2 = –ΔF,
Аравн = –ΔF –
физический смысл изохорно-изотермического потенциала.
Убыль изохорно-изотермического потенциала равна максимальной работе, производимой системой в этом процессе; F – критерий направленности самопроизвольного процесса в изолированной системе. Для самопроизвольного процесса: AFT г< 0.
Для несамопроизвольного процесса: ΔFT,V > 0. Для равновесного процесса: ΔFT,V = 0.
ΔFV,T ≤ 0.
Изохорно-изотермический потенциал в самопроизвольных процессах уменьшается и, когда он достигает своего минимального значения, то наступает состояние равновесия (рис. 4).
Рис. 4
где 1 – самопроизвольный процесс;
2 – несамопроизвольный процесс;
3 – равновесный процесс.
Изобарно-изотермический потенциал.
1) G (P, Т= cоnst), энергия Гиббса
G = U – TS + PV = H – TS = F + PV,
δQ = dU – Pdv + A′,
δA′ = Q – dU – pdv,
δA′max = T(S2 – S1) – (U2 – U1) – p(V2 – V1),
δA′max = (U1 – TS1 + PV1) – (U2 – TS2 + PV2) = G1 – G2 = –ΔG,
U – TS + pV = G,
A′max = –ΔG.
Работа изобарно-изотермического процесса равна убыли изобарно-изотермического потенциала – физический смысл этой функции;
2) функция – полный дифференциал, однозначна, конечна, непрерывна.
G = U – TS + pV,
dG = dU – TdS – SdT + pdv + vdp,
dG = TdS – pdV – TdS – SdT + pdv + vdp,
dG = –SdT + Vdp,
Повышение температуры приводит к тому, что изобарно-изотермический потенциал уменьшается, так как перед S стоит знак «минус». Повышение давления приводит к тому, что изобарно-изотермический потенциал увеличивается, так как перед V стоит знак «плюс»;
3) G как критерий направленности процесса в изолированной системе.
Для самопроизвольного процесса: (ΔG)P,T < 0. Для несамопроизвольного процесса: (ΔG)P,T > 0. Для равновесного процесса: (ΔG)P,T = 0
ΔG(P,T)≤ 0.
Изобарно-изотермический потенциал в самопроизвольных процессах уменьшается, и, когда он достигает своего минимума, то наступает состояние равновесия.
Рис. 5
где 1 – самопроизвольный процесс;
2 – равновесный процесс;
3 – несамопроизвольный процесс.
Совершается
