Potentiale termodinamic

Potentiale termodinamic

Energia Coulomb

Lucru mecanic pentru a duce la temperatura constanta sarcinile la o anumita distanta

In termeni termodinamici: energia Coulomb este energia libera si nu este identica/egala cu entalpia

In apa, energia Coulomb este activata entropic!!

Descompunerea energiei libere, in componenta entropica si componenta entalpica

Potentiale termodinamice:

n     Energia libera Helmholtz T,V,

F (T,V) = U − TS

n     Entalpia

H (S,p) = U + pV

n     Energia libera Gibbs T,p,

G(T,p) = U + pV − TS= H-TS

S=0, daca ε nu depinde de temperatura dar constanta dielectrica este puternic dependenta de temperatura: descreste cu 0,46% per grad Kelvin

unde T este temperatura, S este entropia, p este presiunea, V este volumul, U energia interna .

Simbolul entalpiei in cvasitotalitatea lucrarilor in limba romana este I, in timp ce in lucrarile straine este H . Simbolul energiei libere Helmholtz este actual F, dar se propune sa fie A . Ni este numarul de particule de tip i in sistem . De obicei parametrii Ni sunt ignorati .

Descriere si interpretare

Potentialele termodinamice sunt folosite la calculul echilibrului reactiilor chimice, sau la masurarea proprietatilor substantelor folosind reactiile chimice . Reactiile chimice au de obicei loc in conditii simple, ca presiune si temperatura constanta, sau volum si entropie constanta, iar cand aceste conditii sunt indeplinite se aplica potentialul termodinamic corespunzator . Ca si in mecanica, potentialul sistemul va tinde sa scada, iar la echilibru, in acele conditii, potentialul va atinge valori minime . Ca urmare potentialele termodinamice pot caracteriza starea energetica a unui sistem in conditiile date .

In particular:

Daca entropia (S ) si parametrii (aici volumul) unui sistem inchis sunt mentinuti constanti, energia interna (U ) scade si atinge valoarea minima la echilibru . Asta provine din primul si al doilea principiu al termodinamicii si se numeste principiul energiei minime . Din acest principiu rezulta urmatoarele propozitii:

Daca temperatura (T ) si parametrii unui sistem inchis sunt mentinuti constanti, energia libera Helmholtz (F ) scade si atinge valoarea minima la echilibru .

Daca presiunea (p ) si parametrii unui sistem inchis sunt mentinuti constanti, entalpia (I ) scade si atinge valoarea minima la echilibru .

Daca temperatura (T ), presiunea (p ) si parametrii unui sistem inchis sunt mentinuti constanti, energia libera Gibbs (G ) scade si atinge valoarea minima la echilibru .

Din calculele precedente

n     Enatalpia atrage sarcinile de semn contrar

Entropia le disperseaza