4.1
Termodynamika mieszania opisuje spadek energii Gibbsa podczas spontanicznego mieszania gazów doskonałych przy stałej temperaturze i ciśnieniu.
Rozważmy dwa gazy doskonałe o ilościach nA i nB w tej samej temperaturze i ciśnieniu. Ich potencjały chemiczne wynikają z molowej energii Gibbsa gazu doskonałego.
Całkowita energia Gibbsa zmienia się z Gi przed mieszaniem do Gf po zmieszaniu, przy ciśnieniu cząstkowym p, A i pB.
Energia mieszania Gibbsa jest uzyskiwana z Gf minus Gi uproszczona poprzez zależność między ciśnieniem cząstkowym a ułamkiem molowym dowolnego gazu J.
Dla gazu doskonałego pochodna cząstkowa G względem T przy stałej p jest równa się minus entropii. Zastosowanie tego do energii Gibbsa mieszania daje zmianę entropii mieszania.
Ponieważ ułamki molowe są mniejsze niż jeden, wyrazy logarytmiczne są ujemne, więc mieszanie jest spontaniczne, z ujemną energią Gibbsa mieszania i dodatnią entropią mieszania.
Z δg = δh − tδs, entalpia mieszania wynosi zero. Ponieważ interakcje różniące się i podobne są podobne, mieszanie nie zmienia entalpii.
Mieszanie to fascynujące zjawisko w termodynamice, szczególnie gdy rozważamy energię Gibbsa mieszaniny przy stałej temperaturze i ciśnieniu. Ta energi…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.