Celková změna entropie Proces ^celková > 0 i "^celková = ^systém "•" ^ ^ okolí system okolí Rovnováha dS^a. + dSnlrnU = 0 system T, p = kons t celkový systém AS . = AS t. + AS\ .. celková system okolí vlastní systém proces se změnou entropie AS system teplo AS^-q/T Vznik uspořádaných stavů **■ *7 k It] .J ' tufe It \ íl \4wŕ«^\SS o14 : .■^.v-ŕ.*TgjgäŕsÍ5^ Dokonale uspořádaný a nádherný hmotný objekt (uprostred) může v přírodě vznikat z nepořádku a chaosu (vlevo a vpravo). To rozpoznal už Sandro Botticelli ve svém obraze Zrození Venuše. Sandro Botticelli (Alessandro di Moriano Filipepi, 1444/5-1510), Zrození Venuše (kolem roku 1485), tempera na plátně, rozměry 172,5x278,5 cm, uloženo v Galleria degli Uffizi, Florencie, Itálie. Gibbsova funkce * p,systém systém ^/j,okolí = -áq p, system —áH celková : ^^systém + dií * okolí C sokolí = ~ ■"^okolí T "^celková : dí fK -4- ' /jP,okolí ^systém ^ T celková áS system svstém změna entropie systému a okolí vyjádřena pomocí termodynamických veličin, vztahujících se k systému T, p = konst. celkový systém AS lv , = AS ,. + AS... celková system okolí vlastní systém proces se změnou entropie a entalpie AS t. AH ,, system system okolí '/j, systém H /sokolí A TJ a q __ f//?,systém __ i-i-n jys^jj, S/ ^^okolí — "/^okolí _ systén Gibbsova funkce system celková celková " " systém systém mi rt i T T T1 Á O 1 UJ celková " " ^^ systém systém dGsystém = -^5, dG = d//-TdS celková Gibbsova funkce G = H-TS Přirozený proces «^celková > 0 dG<0 Termodynamická rovnováha dG = 0 e27a dG = áH-d(TS)=áH-TdS-SáT (p = konst) áG = áH- TáS (T = konst J. W. Gibbs „One of the principal objects of theoretical research in any department of knowledge is to find the point of view from which the subject appears in its greatest simplicity." „Jedním z hlavních předmětů teoretického výzkumu v každém oboru vědění je nalezení pohledu, ze kterého se předmět jeví jako nejednodušší." G i bbsova funkce G = ří-TS dG-- = dH-TdS-SdT dH- = dU + pdV + Vdp dU- = dq + dw dU- = dq — pdV dq = -TdS dU- = TdS-pdV Gibbsova funkce áU = dH dH = dH dG TdS-pdV dU + pdV + Vdp TdS-pdV + pdV TdS + Vdp dH-TdS- SdT Vdp dG = TdS + Vdp -TdS-SdT dG = Vdp - SdT dG = dG dG dT Závislost Gibbsovy funkce na teplotě \ÖU\ [dři P -S áG = ■ Sál T I c \G = \ SáT Jt, G2- 3 = S(T2- -71) G2 = Gi- S(T2- -í) 5 = kousl. = -$ S-fee (7) r = 298°C r° = 298°C AG; A5^-a /j _ - G2 — G, = — S (Ty — ľj) (S = fon-sr. K = konst. p°=0.1 MP;i (f) -r ^- _______________J >^ a V-fee(p) L 1-----------------------------------------------------) /j°=0.1 MPa Gibbsova-Helmholtzova rovnice H-G \dTT\. 1 G-H 0T)p T Gibbsova-Helmholtzova rovnice d G dT T f id G) _J [dTT)p [dT) T-p____ -g\ -ídG) {dT) p T2 J d g dT T Závislost Gibbsovy funkce na tlaku pV=nRT nRT V = konst. V dp •ft nRT áG = nRT álnp Závislost Gibbsovy funkce na tlaku a teplotě pevné látky, kapaliny S, V ^ konst. plyny S=fce(T),V=fce(p) Závislost Gibbsovy funkce na složení obecná závislost G na podmínkách äßjm dT+m ép+m *, \dT)p,n [dPhr, \dnh,P drlh, chemický potenciál chemický potenciál pro látku A dnAGA závislost G na p, 7 a složení áGA = VAáp - SAáT + ^Ad«y Závislost Gibbsovy funkce na složení Plyny oddělené Plyny smíšené A + B o P=Pa+Pb o O o • o° o o o o o c o o Op o o Závislost Gibbsovy funkce na složení závislost G na p G při jiném p než standardním G,=a+nRT ln pro n molů plynu A A A A A I A pro r? molů plynu A před smíšením pro n molů plynu B před smíšením Ga =nAGp,° + nART ln GB = nBGB°-\-nBRT ln pro n molů plynu A po smíšení pro n molů plynu B po smíšení A. srn n^A° + nART ln G^m=nBGB° + nBRT\n^ Chemický potenciál rozdíl Gibbsovy funkce plynu A ve směsi a čistého plynu A při stejných Tap A, mís ""'A, srn "A "A^A řA~A A, mis — "A o "AJ o - "A- o — "A" P P změnila se pouze koncentrace plynu AaB (T, p, nAa nB zůstaly stejné) AG,^=RT ln^- A, mís GA=GA° + AGA.mls=GA° + ;?rin John Dalton --XaP *A = závislost G na složeni pro plynné roztoky ■A=GA° + RT \nXA ÖGJ \djhfijA dn* dnA Závislost Gibbsovy funkce na podmínkách závislost na teplotě, tlaku a složení dT .„ dG) irr dG) (dG) dG = \— dT + \— dp + \— dn dp dGA=VAdp-SAdT + pAdn AW*A závislost chemického potenciálu na koncentraci GA=GA° + RT lnXA RT lnX ^5^2 >Pl >^AJ2 ^ V A,7] s/?j ^XA j i