Химический потенциал

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Термодинамические величины
Thermodynamics navigation image.svg
Статья является частью серии «Термодинамика».
Энтропия
Количество теплоты
Термодинамическая работа
Химический потенциал
См. также: Термодинамические потенциалы.
Разделы термодинамики
Начала термодинамики
Уравнение состояния
Термодинамические величины
Термодинамические потенциалы
Термодинамические циклы
Фазовые переходы
править
См. также «Физический портал»

Хими́ческий потенциа́л \muтермодинамическая функция, применяемая при описании состояния систем с переменным числом частиц. Определяет изменение термодинамических потенциалов (энергии Гиббса, внутренней энергии, энтальпии и т. д.) при изменении числа частиц в системе. Представляет собой энергию добавления одной частицы в систему без совершения работы. Применяется для описания материального взаимодействия. Определение химического потенциала можно записать в виде:

~ dE = TdS - PdV + \mu dN

где Еэнергия системы, S — её энтропия, N — количество частиц в системе.

Эта формула определяет, кроме химического потенциала  \mu , также давление P и температуру T.

Для систем, состоящих из одного компонента, можно доказать, что химический потенциал задаётся формулой

 \mu = {E - TS + PV \over N}={G \over N},

где Gпотенциал Гиббса.

Если энергия системы зависит не от объёма, а от других термодинамических параметров A_1, A_2  ..., исходная формула принимает вид

~ dE = TdS - \sum_i a_i dA_i + \mu dN

Если в системе имеется несколько разных типов частиц, есть столько же разных химических потенциалов. Связь химического потенциала со свободной энергией называется Большим термодинамическим потенциалом.


Химический потенциал может быть определен по массе вещества, его количеству, либо числу частиц. Соответственно, в зависимости от велечины по которой берется производная от энергии Гиббса, химический потенциал называется удельным (Дж/кг), молярным (Дж/моль) и химическим потенциалом, отнесенным к одной частице (Дж).

См. также[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]