4.1
Термодинамика смешивания описывает снижение энергии Гиббса при спонтанном смешивании идеальных газов при постоянной температуре и давлении.
Рассмотрим два идеальных газа с числами nA и nB при одинаковой температуре и давлении. Их химические потенциалы вытекают из малярной энергии Гиббса идеального газа.
Общая энергия Гиббса меняется от Gi до смешивания в Gf после смешивания с парциальными давлениями pA и p B.
Гиббсовская энергия смешивания получается из Gf минус Gi и упрощается с помощью соотношения между парциальным давлением и долей моля любого газа J.
Для идеального газа частная производная G по T при постоянной p равна минусу энтропии. Применение этого к энергии Гиббса при смешивании даёт изменение энтропии при смешивании.
Поскольку молевые доли меньше единицы, логарифмические члены отрицательны, поэтому смешивание происходит спонтанно, с отрицательной энергией Гиббса смешивания и положительной энтропией смешивания.
Из ΔG = ΔH − TΔS энтальпия смешивания равна нулю. Поскольку взаимодействия, в отличие от похожих и подобных, смешивание не меняет энтальпию.
Смешивание — это увлекательное явление в термодинамике, особенно при рассмотрении энергии Гиббса смеси при постоянной температуре и давлении. Эта энер…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.