Molim vas da mi opširnije objasnite entropiju i Gibbsovu energiju. Hvala.

Ime i prezime: Igor Salopek igor.salopek1@ka.hinet.hr

 


To je toliko široka tema da je ovdje nemoguće potpuno odgovoriti na pitanje. Na tvoju sreću postoji puno knjiga na tu temu. Ukratko, entropija i Gibbsova energija su funkcije koje opisuju stanje nekog sustava. Obje su funkcije stanja što znači da ako sustav mijenja stanje njihova promjena ovisi samo o početnom i konačnom stanju sustava, a ne o putu kojim je sustav došao u konačno stanje. Takove veličine su još temperatura, tlak, volumen, entalpija, unutrašnja energija. Do entropije se došlo kad je Clausius dokazao da vrijedi

Iz te jednadžbe slijedi, zato što je taj integral jednak nuli, da postoji neka funkcija stanja čija promjena je izražena s q/T . U statističkoj termodinamici entropija je povezana s svim mogućim raspoređajima čestica koji “prema van” izgledaju isto. Najvjerojatniji raspored čestica po energijskim nivoima je onaj koji se može ostvariti na najviše načina. Ako u neki energijski nivo stane najviše m čestica, a u njemu je n čestica (n < m) onda se tih n čestica može u tom nivou rasporediti na više načina. Umnožak brojeva, po svim nivoima, načina rasporeda čestica po pojedinim energijskim nivoima određuje entropiju preko jednadžbe

gdje je W taj umnožak. Sustav mora sadržavati jako velik broj čestica jer inače statistički pristup nije opravdan. Toliko o tome.
Gibbsova energija je isto funkcija stanja (Budući da je jednaka zbroju funkcija stanja). Definirana je jednadžbom


Gibbsova funkcija je korisna jer je njena promjena, za proces koji se odvija pri stalnom tlaku i stalnoj temperaturi, jednaka maksimalnom ne volumnom radu (volumni rad je jednak , dok ne volumni rad može primjerice, biti električni rad). Sustav i okolina su u ravnoteži ako su u toplinskoj ravnoteži (jednake su im temperature) i ako su u mehaničkoj ravnoteži (ne izmjenjuju rad). Ako je onda Gibbsova funkcija u minimumu sustav je u ravnoteži s okolinom.

Odgovorio: Ivan Halasz   ihalasz@chem.pmf.hr

<-- Povratak

 

Postavite pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika.

copyright 1999-2000 e_škola_________kemija