Gibbs ฟังก์ชั่นคืออะไร? »นิยามและความหมาย

Anonim

ในเขตของอุณหพลศาสตร์, ฟังก์ชั่นกิ๊บส์เป็นหมวดหมู่เป็นทางอุณหพลศาสตร์ที่อาจเกิดขึ้นในระยะสั้นก็เป็นหน้าที่ของรัฐยาวซึ่งมีสภาพของความมั่นคงและความเป็นธรรมชาติสำหรับสารเคมีเกิดปฏิกิริยา กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ยืนยันว่าปฏิกิริยาเคมีตามธรรมชาติทำให้พลังงานที่มีอยู่ในจักรวาลเพิ่มขึ้นและในขณะเดียวกันก็เป็นหน้าที่ของเอนโทรปีของสิ่งแวดล้อมและระบบ

จุดประสงค์ของฟังก์ชั่นกิบบ์สคือการตรวจสอบว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นตามธรรมชาติโดยคำนึงถึงตัวแปรของระบบเท่านั้น ฟังก์ชั่นนี้เป็นสัญลักษณ์ด้วยตัวอักษรG

การคำนวณของฟังก์ชันนี้ขึ้นอยู่กับสิ่งต่อไปนี้: การเพิ่มขึ้นหรือลดลงของเอนโทรปีที่เชื่อมโยงกับปฏิกิริยาและความร้อนสูงสุดที่มันต้องการหรือสิ่งที่ปล่อยออกมา ผู้สร้างคือนักฟิสิกส์ Josiah Willard Gibbs ซึ่งเป็นผู้ให้การสนับสนุนครั้งแรกผ่านพื้นฐานทางทฤษฎีของอุณหพลศาสตร์

สูตรคงที่สำหรับการคำนวณฟังก์ชัน Gibbs คือ: G = H-TS

โดยที่ T แทนอุณหภูมิทั้งหมด ภายในกระบวนการที่ดำเนินการที่อุณหภูมิคงที่การเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระของระบบ (ΔG) มีสัญลักษณ์โดยนิพจน์: ΔG = ΔH - T.ΔS

ΔG = แสดงถึงความแตกต่างที่มีอยู่ของพลังงานอิสระ

ΔH = แสดงถึงความแตกต่างของเอนทัลปี

T = แสดงอุณหภูมิสัมบูรณ์

ΔS = แสดงถึงความแตกต่างของเอนโทรปี

ถ้าคุณต้องการทราบว่าฟังก์ชัน Gเกี่ยวข้องหรือไม่กับความเป็นธรรมชาติของปฏิกิริยาสิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าอุณหภูมิและความดันจะคงที่ ตอนนี้ภายในปฏิกิริยาเคมีการประเมินค่าที่ให้ผลΔGสามารถแปลได้ด้วยวิธีนี้:

  • เมื่อΔGเท่ากับ 0 ปฏิกิริยาจะคงที่หรืออยู่ในสภาวะสมดุล
  • เมื่อΔGมากกว่า 0 ปฏิกิริยาไม่เป็นไปตามธรรมชาติ
  • เมื่อΔGน้อยกว่า 0 ปฏิกิริยาจะเป็นไปตามธรรมชาติ

ความสำคัญของฟังก์ชั่นนี้อาศัยอยู่ในนั้นโลกแห่งเทคโนโลยีสามารถรู้ปริมาณพลังงานที่มี สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าความโน้มเอียงตามธรรมชาติของพลังงานอิสระคือการลดลงอย่างต่อเนื่องซึ่งบ่งบอกถึงความจริงที่ว่าพลังงานที่ใช้งานได้น้อยจะมีอยู่ในแต่ละวัน