Tiede

Mikä on gibbs-toiminto? »Sen määritelmä ja merkitys

Anonim

Termodynamiikan alalla gibbs-funktio luokitellaan termodynaamiseksi potentiaaliksi, lyhyesti sanottuna se on pitkän tilan funktio, joka tarjoaa vakauden ja spontaanisuuden ehdon kemialliselle reaktiolle. Toinen termodynamiikan väittää, että luonnon kemiallinen reaktio tekee mahdolliseksi sen, että energian läsnä maailmankaikkeuden lisätä ja samalla, se on funktio entropia ympäristön ja järjestelmän.

Gibbs-toiminnon tarkoituksena on määrittää, johtuuko reaktio luonnollisesti, ottaen huomioon vain järjestelmän muuttujat. Tämä toiminto symboloi kirjaimella G.

Laskettaessa tämä toiminto perustuu seuraaviin: lisäämisestä tai lasku entropian, joka liittyy reaktioon, ja suurin lämpöä, että se vaatii tai jotka on vapautettu sen. Sen luoja oli fyysikko Josiah Willard Gibbs, joka antoi ensimmäiset panoksensa termodynamiikan teoreettisen perustan kautta.

Kiinteä kaava Gibbs-funktion laskemiseen on: G = H-TS

Jossa T edustaa kokonaislämpötilaa. Vakiolämpötilassa suoritettavan prosessin sisällä järjestelmän vapaan energian muutosta (ΔG) symboloi ilmaisu: ΔG = ΔH - T.ΔS.

ΔG = edustaa nykyistä vapaan energian eroa.

ΔH = edustaa entalpian eroa.

T = edustaa absoluuttista lämpötilaa

ΔS = edustaa entropian eroa

Jos haluat tietää, liittyykö funktio G reaktion spontaaniin vai ei, on tärkeää pitää mielessä, että lämpötila ja paine pysyvät vakiona. Kemiallisten reaktioiden sisällä arvo, joka tuottaa ΔG: n, voidaan kääntää tällä tavalla:

  • Kun AG on yhtä suuri kuin 0, reaktio on stabiili tai tasapainossa.
  • Kun AG on suurempi kuin 0, reaktio ei ollut luonnollinen.
  • Kun AG on alle 0, reaktio on luonnollinen.

Tämän toiminnon merkitys on siinä, että sen kautta tekninen maailma voi tietää käytettävissä olevan energian määrän. On tärkeää muistaa, että vapaan energian luonnollinen taipumus on sen asteittainen lasku, mikä osoittaa, että vähemmän käyttökelpoista energiaa on saatavilla joka päivä.