化学势可以判断所有系统的变化过程吗
是有条件的,在等温等压,非体积功为零的条件下才能根据化学势判断系统的变化过程的方向。
从定义上看,“化学势”和粒子数有关,具体来说,是粒子数目的变化导致的Gibbs自由能的变化。但这还是不能更直观的理解它到底是什么。在具体的例子中,特别是涉及到粒子数目变化的例子中理解“化学势”,会很直观。
两个子系统间存在能量交换,那么可以定义一个量温度,温度相等时两边平衡。如果两个子系统之间除了能量交换还能进行体积交换(比如两部分气体中间连一个活塞),那么就算温度相同也不一定平衡。我们可以再定义一个量叫压强,压强相同时两边就平衡了。如果两个子系统还可以交换粒子数,那么相应的可以再定义一个东西。这东西就叫化学势。
扩展资料:
化学势在处理相变和化学变化的问题时具有重要意义。
在相变过程中,由于物质在不同组元间的转移是在恒温和恒压下进行的,故可以通过比较两相中物质化学势的大小来判断物质在各组元间转移的方向和限度,即物质总是从化学势较高的相转移到化学势较低的相。当物质在两相中的化学势相等时,则相变过程停止,系统达到平衡态(见相和相变)。
化学势就是吉布斯自由能对成分的偏微分,化学势又称为偏摩尔势能。偏摩尔量都是系统的强度性质,强度性质在物理化学中也常可以写成偏微商的形式,比如温度T=dE/dS。
若在恒压下将分子依次加入系统,为驱动其中每一个分子,需要完全相同的努力,此过程体积变大而系统的密度和压强保持不变,这样单个分子的热力学状态可以用吉布斯自由能G除以分子数N来恰当描述。
参考资料来源:百度百科——化学势
化学势可以判断所有系统的变化过程吗
uB就分别等于:uA = GA + RT lnXAuB = GB + RT lnXB因此,混合后系统的吉布斯自由能可以用化学势表示成:G= uA XA + uB XB从微分学理解,化学势就是吉布斯自由能对成分的偏微分uA=(ΔG\/ΔnA) T,P,nB=常数所以,化学势又称为偏摩尔势能。二、 讨论 1、物理意义:恒温恒压条件下,...
化学势大小的判断
化学势大小的判断如下 吉布斯自由能判据即△G判据,适用于封闭、单或多组分、恒压变化的系统。赫姆霍兹由能判据即△A判据,适用于封闭、单或多组分、恒容变化的系统。化学势判据适用于封闭、单或多组分、恒压或恒容变化的系统。即化学式判据包含了上述两个判据。化学势对解决多相平衡非常有利,对于纯...
如何理解化学势的物理意义
从定义上看,“化学势”和粒子数有关,具体来说,是粒子数目的变化导致的Gibbs自由能的变化。但这还是不能更直观的理解它到底是什么。在具体的例子中,特别是涉及到粒子数目变化的例子中理解“化学势”,会很直观。两个子系统间存在能量交换,那么可以定义一个量温度,温度相等时两边平衡。如果两个子系...
化学势的物理意义
能够进行粒子和能量交换两个宏观系统,分子总是从化学势高的相进入化学势低的相,从而降低系统的总自由能,并使系统达到平衡态,达到平衡时将满足温度相等TA=TB和化学势相等μA=μB。在判断化学反应方向的时候,我们常用吉布斯自由能来判断,相比之下化学势判断更为基本。其实在化学、热力学和统计物理中...
化学势的定义
其次,化学势与化学反应的自发性有关。根据热力学原理,化学反应是否能够自发进行,取决于系统总化学势的变化趋势。如果反应能使系统的总化学势降低,反应就会自发进行;反之,如果化学势升高,则反应会受到阻碍。这一原理为预测和判断化学反应的方向提供了重要的依据。最后,化学势在实际应用中具有重要意义。
如何理解化学势的物理意义
2. 系统平衡的角度理解:从系统的平衡角度看,化学势反映了物质粒子在不同相之间的迁移趋势。例如,在液体和蒸汽之间的界面上,液体的化学势较高时,液体中的分子会倾向于迁移到蒸汽中;反之亦然。这种迁移趋势决定了相变的趋势和方向。3. 反应动力学的角度理解:从反应动力学的角度看,化学势影响了...
热力学和统计物理 笔记(1.热力学势)
1. 热力学势的深入剖析 对于经历过热力学第一定律洗礼的学生来说,内能和焓的特殊性似乎预示着它们的不平凡。实际上,它们作为描述气体系统特定性质的态函数,如等容吸热与等压吸热的变化,展示了它们在热学中的核心地位。态函数,正是自然界赋予我们的强大工具,用来刻画系统在任何过程中的不变性质。2...
基本概念与基本理论
展开全部 6.1.1.1 基本概念 势:初等突变论研究的是势系统。严格力学意义上的势,是一种相对的保守力场的位置能。在热力学系统中,热力学势是自由能,系统演化的方向由它决定。把“势”看作系统具有采取某种趋向的能力。势是由系统各个组成部分的相对关系、相互作用以及系统与环境的相对关系决定的,因此系统势可以通过...
哪个是化学势
化学势涉及了化学与物理学的交叉领域,它考虑了系统的温度、压力以及物质的组成等因素。当系统处于平衡状态时,化学势具有特定的数值,可以通过实验测量得到。在化学反应中,化学势的变化与反应能否自发进行有关。当反应体系的化学势降低时,反应能够自发进行;反之,如果化学势升高,反应则受到阻碍。此外,...
什么是化学势?化学势的四个定义式是什么
1、化学势与内能的关系:化学势μ可以与系统的内能U之间的关系表示为:[dU=TdS-PdV+\\sum{i}\\muidNi]其中,U是内能,T是温度,S是熵,P是压力,μi是组分i的化学势,dN_i是组分i的物质的改变。2、化学势与Gibbs自由能的关系:化学势μ与Gibbs自由能G之间的关系表示为:[dG=VdP-SdT+\\sum{i...
黄贞苍苓: 1摩尔化学纯物质的吉布斯函数,通常用符号μ表示.如以G表示热力学系统的吉布斯函数,n表示系统中物质的摩尔数,则化学势对于多元系,以ni表示第i组元的摩尔数,...
高陵县15236969995: 谁能谈谈,化学势的本质是什么 - ?
黄贞苍苓: 首先明确其应用范围,在热化学中,化学势是强度性质,状态函数.化学势的定义是从恒温、恒压、恒内能、恒体积条件下得到的,因此实际固溶体中,系统自由能变化还会包括化学势以外的能量变化. 例 试比较和论证下列四种状态纯水的化...
高陵县15236969995: 请问化学势判据和吉布斯自由能判据的区别是什么?是前者适用于多组分体系吗? - ?
黄贞苍苓: 吉布斯自由能判据即△G判据,适用于封闭、单或多组分、恒压变化的系统 赫姆霍兹由能判据即△A判据,适用于封闭、单或多组分、恒容变化的系统 化学势判据适用于封闭、单或多组分、恒压或恒容变化的系统.即化学式判据包含了上述两个判据.
高陵县15236969995: 化学势是一样的概念吗 - ?
黄贞苍苓: 化学势是物理内容丰富的热力学强度量,如果说温度是表征系统能量以热量传递的趋势,压强表征能量以功传递的趋势,那么化学势是表征系统与媒质,或系统相与相之间,或系统组元之间粒子转移的趋势. 粒子总是从高化学势向低化学势区域、相或组元转移,直到两者相等才相互处于化学平衡.
高陵县15236969995: 化学势和偏摩尔量有什么区别 - ?
黄贞苍苓: 很多东西都可以是偏摩尔量,但是其中只有吉布斯对摩尔量的偏导这个偏摩尔量才是化学势
高陵县15236969995: 按照吉布斯自由能变判断反应是否自发进行,为什么一定要不做非体积功? - ?
黄贞苍苓: 1、判断反应是否自发进行最基本的判据是势判据,即自发反应永远是朝着势降低的方向进行. 2、等温等压,且不作非体积功的反应只有化学势这一项,化学势就是偏摩尔吉布斯函数,所以有通常说的吉布斯变小于0,反应就能自发. 3、如果...
高陵县15236969995: 什么是化学势 - ?
黄贞苍苓: 化学势(Chemical potential ):化学势就是吉布斯自由能对成分的偏微分,化学势又称为偏摩尔势能.偏摩尔量都是系统的强度性质,强度性质在物理化学中常写成偏微商的形式.
高陵县15236969995: 物理化学里的偏摩尔量和化学势到底怎么区别?? - ?
黄贞苍苓: 偏摩尔量是指在温度、压力及除了组分B以外其余组分的物质的量均不变的条件下,广度量X随组分B的物质的量nB变化率XB称为组分B的偏摩尔量. 例1:水的偏摩尔体积,其物理意义是在【T、P】下,往无限大的体系(此体系不一定是由水组成)中加入1mol水,体系体积的变化量;或往有限的体系中加入微量的水(之所以限制微量,是为了保证体系nC不变)而引起该体系体积的变化. 例2:氯化钠的偏摩尔吉布斯自由能,物理意义是往体系中加入微量氯化钠而引起该体系吉布斯自由能的变化量.化学势又称偏摩尔势能,就是吉布斯自由能的偏摩尔量,所以化学势也是一种偏摩尔量
高陵县15236969995: 物理化学中化学势的应用???? - ?
黄贞苍苓: 变化中遵循化学势从高到低的变化趋势
高陵县15236969995: 为什么温度越低而化学势更高 - ?
黄贞苍苓: 越低越稳定,一个物质会2113从化学势高的相态向5261低的相态转化. 化学4102势:化学势就是吉布斯自1653由能对成分的偏微分,化学势又称为偏摩尔势能.偏摩尔量都是系统的强度性质,强度性质在物理化学中常写成偏微商的形式. 物...