亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能的区别.docx

亥姆雷兹自由能（He1.mhOItZfreeenergy）:F=U-TS,U是系统的内能，是温度，s是燧。（留意与吉布斯H由能的区分）吉布斯自由能（GibbSfreeenergy）:G=H-TS,H为殆，S为脩，T为当前温度由于吉布斯自由能G可以表示为G=F+pV,另有G=PN,所以F=HN-pV：亥姆霍兹自由能的微分形式是：dF=-SdT-PdV+dN其中P是压强，V是体积，是化学势在统计物理学中，亥姆霍兹自由能是一个最常用的自由能，因为它和配分函数Z干脆关联：F=-kT1.nZ吉布斯自由能的微分形式是：dG=-SdT+Vdp+UdN,其中M是化学势，也就是说每个粒子的平均吉布斯自由能等于化学势:G叫做吉布斯自由能变（吉布斯自由能判据）吉布斯FI由能的变更可作为恒温、恒压过程自发与平衡的判据。吉布斯自由能变更量。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实力。反应过程中G的削减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。（功函判据）亥姆霍兹函数是一个重要的热力学参数，等于内能减去肯定温度和燃的乘积:两个状态差值的负数等于一个可逆等温等容过程的最大功输出。亥姆霍兹自由能是等温下做全部功的实力，亦称功函吉布斯自由能是等温等压下除体积功以外的功的实力二、安姆油隹能(He1.mhC1.tZenergy)1.功函的引出(定温定容系统).dP=O/.d(TS)-dU-8W'-d(U-TS)r1.,-8W'令F=U-TS(月称为功函)贝1|-6Fv-SW'即-r-W'(其中“>”为不可逆过程：“=”为可逆过程)功函(workfunction)又称亥姆霍兹能(I1.e1.m1.ioIzeiiergy),是状态性质，容量性质。吉布斯能（GmbSene1.G）等分目吉布斯自由能定温定压系统）根据TdS-dU-p½dV-SW'得-A（U+pV-TS）p-SW'-TS）p-W'令G=H-TS（称为吉布斯能）贝U-dGr>-W即-Grp-Wz,式中“>”不可逆过程；“二”可逆过程吉布斯能（GibbSenergy）（G，也是状态性质，容量性质。四、自发变化方向和限度的抑据器鞭>1墙变判据Sf1.siO（>：自发；=：平衡）（孤立体系）A2.功函判据（F）rr0（V自发；=平衡）（等温等容；11"=0）3.吉布斯能判据（G）rp0（<:自发；=:平衡）（等温等压；y=0）玻尔兹曼常数(Bo1.tzmannconstant)(k或kB)是有关于温度与能量的一个物理常数：记为“K”，数值为：K=I.3806488(13)×10-23JK志向气体常数等于玻尔兹曼常数与阿伏伽德罗常数的乘积，R=kN；烯函数端可以定义为玻尔兹曼常数乘以系统分子的状态数的对数值：S=kInQ；婚变婿变嬉焰是物体的一个热力学能状态函数，即热函：一个系统中的热力作用，等于该系统内能加上其体积与外界作用于该系统的压力的乘积的总f1.1.(Entha1.pyisacombinationofinterna1.energyandf1.owwork.)0焰是一个状态函数，也就是说，系统的状态肯定，培的值就定了。焰的定义式(物理意义)是这样的：H=U+pV培=流淌内能+推动功其中U表示热力学能，也称为内能(Interna1.Energy),即系统内部的全部能量；P是系统的压力(PreSSUre)，V是系统的体积(VoIUme)O始变BB4DSWffi焙变(EnIha1.PyChangeS)即物体焙的变更量。婚变是生成物与反应物的焰值差。作为一个描述系统状态的状态函数,焙变没有明确的物理意义。AH(焙变)表示的是系统发生一个过程的焰的增量。AH=AU+(pV)在恒压条件下，八H(熔变)数值上等于恒压反应热。焙变是制约化学反应能否发生的重要因素之一，另一个是烯变。燧增培减，反应自发：箱减焰增，反应逆向自发:燧增焰增，高温反应臼发:境减焰减，低温反应自发。熠变所求S0(H,0,g)=S.(H20,1.)+S.而属.SSaFZkSMAS-其中ZkS-QOS.,=HmTS.-R1.11(PP)因为ZkH.=ZkfH.o(H2O,g)-fH(H20,1)=-241.818-(-285.830)kJ.mo1.M4.012kJ.mo1对于化学反应而言，若反应物和产物都处于标准状态下，则反应过程的嫡变，即为该反应的标准燧变。当反应进度为单位反应进度时，反应的标准烯变为该反应的标准摩尔燃变，以4rSm表示：1、燧：体系混乱度（或无序度）的量度。S表示煽。也表示黑洞中不行用热量与其温度的比值。2 .热力学第三定律：对于纯物质的晶体，在热力学零度时.，端为零。3 .标准端：1mo1.物质在标准状态下所计第出的标准端值，用STP表示，单位：JmoITK-I