吉布斯自由能的微分形式是什么 吉布斯自由能计算公式

吉布斯自由能也叫吉布斯函数,(英Gibbs free energy,Gibbs energy or Gibbs function; also known as free enthalpy)是热学中一个重要的参数,常见G表示 。
它定义是
G = U ? TSpV = H ? TS,
其中U是系统的内能,T是温度(绝对温度,K),S是熵,p是压强,V是体积,H是焓 。
吉布斯自由能的微分形式是
dG = ? SdTVdpμdN
其中μ是化学势,换句话说每个粒子的均值吉布斯自由能等于化学势 。
补充
ΔG=ΔH-TΔS (Kj/mol)G叫做吉布斯自由能 。由于H、T、S均是状态函数,因此G为状态函数 。
1876年美国知名数学科学家,数学科学家吉布斯在康涅狄格研究院学报上发布了奠定化学热力学基础的经典作品《论非均相物体的平衡》的第一部分 。1878年他完成了第二部分 。这一长达三百余页的论文被称之为化学史上最重要的论文之一,其中给出了吉布斯自由能,化学势等概念,阐明了化学平衡、相平衡、表面吸附等现象的实质 。

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文章插图
【吉布斯自由能的微分形式是什么 吉布斯自由能计算公式】任何体系内发生的相变化或是化学变化,必定是一个自发进行的不可逆过程 。根据热力学第二定律,这一过程发生的结果必然是促使体系的熵值增大 。而吉布斯自由能判据就是这个熵判据在恒温恒压环境下一种常见的独特方式 。对于一个不处在平衡态的随意封闭体系而言,它和环境存在着能量交换 。这类非隔热的特点促使外部的能量输入对反应体系内熵值的影响不能忽视,因此判断反应是否自发进行时,我们应该将反应体系和环境一起作为一个整体开展熵值计算,再用总熵的变化量判断反应开展的方向 。
吉布斯是这个家族第七代,他生于康涅狄格州的纽黑文,爸爸是耶鲁大学神学院的教授,少时入霍普金斯学校学习,被人描述为腼腆而孤单 。1854年入耶鲁学校学习 。并于1858年以很优秀的成绩毕业,并在数学和拉丁文方面得奖 。1863年吉布斯以使用几何方式进行齿轮设计的论文在耶鲁学校得到工程学博士学位,这也让他变成美国的第一个工程学博士 。随后留校任拉丁文助教2年,自然哲学助教一年 。1866年吉布斯前去欧洲留学,各自在巴黎、柏林、海德堡各学习一年,卡尔·魏尔施特拉斯、基尔霍夫、克劳修斯和亥姆霍兹等高手开设的课程让他获益匪浅 。1869年留学三年的吉布斯回到美国继续任助教,这三年也是他一生中惟一离开纽黑文的三年 。