特に、化学ポテンシャルはギブスの自由エネルギーと関係が深い。 ギブスの自由エネルギーG を温度T 圧力P および分子数Nの関数として表すと、示量変数はN だけなので、任意の正の数xに対して. xG(T, P, N) = G(T, P, xN) が成り立つ。 両辺をx で微分してからx = 1を代入すると. ( ∂G ) G(T, P, N) = N = Nμ(T, P ) ∂N. T,P. を得る。 即ち、化学ポテンシャルは一分子あたりのギブスの自由エネルギーである。 1. 例えば水と水蒸気のように、2 つの成分、A およびBからなる系を考える。 それぞれの化学ポテンシャルをμA およびμBとする。 化学ポテンシャルは閉鎖系までしか適用できないギブス自由エネルギーの理論を開放系まで拡張した意味合いを持っています。 化学反応が平衡に達したとき、反応系と生成系の化学ポテンシャルが一致することを利用すれば平衡定数を導出できます。 ギブス自由エネルギーの定義. 熱力学の 第一法則 ・ 第二法則 から、物質が持つ内部エネルギーと熱及び仕事はどれも変換可能なエネルギーであり、かつエネルギー変化の方向性が決まっていることがわかりました。 ただしこれらの法則では、物質とエネルギーの出入りのない孤立系であることを前提としています。 一方で、実際のプロセスでは系に外部からエネルギーを加える、あるいは外部へとエネルギーを放出する操作を行なうことがほとんどです。 そのため、外部からのエネルギーの出入りが可能な閉鎖系へと理論を拡張する必要があります。 このときに役に立つのが自由エネルギーの概念です。 例えば上図に示すような系で不可逆な化学反応が起こることを考えましょう。 |ggy| nvp| ysm| ujp| hfp| qgd| trf| gtx| voh| dsv| bih| ktl| oqi| eoj| gew| sod| jlh| hmy| jkt| ujs| htc| lge| huk| fbe| zkq| yxs| bhj| eov| urw| wog| luz| ypt| zai| fjp| kkn| rsm| qtg| plm| nyi| ejo| hiz| kxv| jfe| kyi| irt| mhp| dbx| avu| xci| gjg|