[TEORIA] Energia libera di Gibbs e potenziale chimico
Allora l'energia libera di Gibbs è
$G = H - TS$
ma se consideriamo la sua vaziazione infinitesima, essendo una funzione di stato:
$dG = dH - TdS - SdT <= Vdp - S dT$
Per cui è una funzione che dipende dalla temperatura e dalla pressione. Se queste sono costanti allora $dG <= 0$ cioè l'energia libera di Gibbs è costante ed il sistema è in equilibrio termodinamico. Tutto corretto?
Ora se il sistema è monofasico ad N componenti, l'energia libera di Gibbs non dipende solo dalla temperatura e dalla pressione, ma anche dal numero di moli degli N componenti. Qui insomma va introdotto il potenziale chimico, che non ho ben capito se può essere definito così:
Esso sarebbe la variazione dell'energia libera di Gibbs del sistema se si varia il numero di moli di un componente qualsiasi degli N che lo compongono, tenendo costanti la pressione, la temperuatura e il numero di moli dei restanti componenti?
Grazie mille
$G = H - TS$
ma se consideriamo la sua vaziazione infinitesima, essendo una funzione di stato:
$dG = dH - TdS - SdT <= Vdp - S dT$
Per cui è una funzione che dipende dalla temperatura e dalla pressione. Se queste sono costanti allora $dG <= 0$ cioè l'energia libera di Gibbs è costante ed il sistema è in equilibrio termodinamico. Tutto corretto?
Ora se il sistema è monofasico ad N componenti, l'energia libera di Gibbs non dipende solo dalla temperatura e dalla pressione, ma anche dal numero di moli degli N componenti. Qui insomma va introdotto il potenziale chimico, che non ho ben capito se può essere definito così:
Esso sarebbe la variazione dell'energia libera di Gibbs del sistema se si varia il numero di moli di un componente qualsiasi degli N che lo compongono, tenendo costanti la pressione, la temperuatura e il numero di moli dei restanti componenti?
Grazie mille
Risposte
Io la prima parte del post non l'ho capita.
Come sarebbe "Se queste sono costanti allora dG≤0 cioè l'energia libera di Gibbs è costante" ???
Come sarebbe "Se queste sono costanti allora dG≤0 cioè l'energia libera di Gibbs è costante" ???
"Quinzio":
Io la prima parte del post non l'ho capita.
Come sarebbe "Se queste sono costanti allora dG≤0 cioè l'energia libera di Gibbs è costante" ???
Scusami credo di aver detto una cavolata
...se la temperatura e la pressione sono costanti vale $dG <= 0$ Il sistema in esame raggiunge uno stato di equilibrio termodinamicamente stabile per il valore minimo di energia libera?
Per il resto del post che mi dici?
Grazie mille
Boh, onestamente non saprei.
Il potenziale chimico mi sfugge.
Il potenziale chimico mi sfugge.
"smaug":
Qui insomma va introdotto il potenziale chimico, che non ho ben capito se può essere definito così:
Esso sarebbe la variazione dell'energia libera di Gibbs del sistema se si varia il numero di moli di un componente qualsiasi degli N che lo compongono, tenendo costanti la pressione, la temperuatura e il numero di moli dei restanti componenti?
In linea di principio ci sei, la definizione formalmente corretta e' che il potenziale chimico e' la derivata parziale
[tex]\mu_i = \left(\frac{\partial G}{\partial N_i}\right)_{T,p,N_{j\neq i}}[/tex]
laddove gli $N_i$ sono i numeri di particelle di ogni specie, e nella derivata parziale si tengono costanti temperatura di equilibrio, pressione e il numero di particelle delle altre specie. Tieni presente che nel limite termodinamico le particelle sono in numero molto grande, per cui una variazione discreta (diciamo di 1) del numero di particelle e' considerata come una variazione infinitesima (vedi argomenti standard sui manuali di Meccanica Statistica). Praticamente il potenziale chimico e' l'energia di Gibbs per particella che aggiungi/sottrai al sistema.
Peraltro la definizione di potenziale chimico si puo' estendere a qualunque carica conservata. Diciamo che questo normalmente interessa meno, lo dico solo per completezza
"yoshiharu":
In linea di principio ci sei, la definizione formalmente corretta e' che il potenziale chimico e' la derivata parziale
[tex]\mu_i = \left(\frac{\partial G}{\partial N_i}\right)_{T,p,N_{j\neq i}}[/tex]
laddove gli $N_i$ sono i numeri di particelle di ogni specie, e nella derivata parziale si tengono costanti temperatura di equilibrio, pressione e il numero di particelle delle altre specie. Tieni presente che nel limite termodinamico le particelle sono in numero molto grande, per cui una variazione discreta (diciamo di 1) del numero di particelle e' considerata come una variazione infinitesima (vedi argomenti standard sui manuali di Meccanica Statistica). Praticamente il potenziale chimico e' l'energia di Gibbs per particella che aggiungi/sottrai al sistema.
Peraltro la definizione di potenziale chimico si puo' estendere a qualunque carica conservata. Diciamo che questo normalmente interessa meno, lo dico solo per completezza
Grazie mille
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