Gibbs enerjisi
Gibbs sərbəst enerjisi (və ya sadəcə Gibbs enerjisi, ya da Gibbs potensialı və ya dar mənada termodinamik potensial) kimyəvi reaksiya zamanı dəyişiklik sistemin daxili enerjisinin dəyişməsinə bərabər olan bir miqdardır. Gibbs enerjisi, sistemin ümumi daxili enerjisinin kimyəvi çevrilmələr üçün istifadə edilə biləcəyini və ya verilən şərtlər nəticəsində əldə edildiyini göstərir və bizə verilən şərtlərdə kimyəvi reaksiyanın əsas ehtimalını yaratmağa imkan verir. Riyazi olaraq, bu aşağıdakı formanın termodinamik potensialıdır:
G
=
U
+
P
V
−
T
S
{\displaystyle G=U+PV-TS}
Gibbs enerjisi sistemin ümumi potensial kimyəvi enerjisi (kristal, maye və s.) olaraq başa düşülə bilər.
Gibbs enerjisi anlayışı termodinamika və kimya sahələrində geniş istifadə olunur.
İzobarik-izotermal prosesin kortəbii gedişi iki amil ilə müəyyən edilir: sistemin entalpiyasının azalması ilə əlaqəli entalpiya (
Δ
H
{\displaystyle \Delta H}
) və entropiyasının
T
Δ
S
{\displaystyle T\Delta S}
artması səbəbiylə sistemdəki pozğunluğun artması səbəbiylə. Bu termodinamik amillər arasındakı fərq, izobarik-izotermal potensial və ya Gibbs sərbəst enerji adlanan sistemin vəziyyətidir(
G
{\displaystyle G}
, kC)
Gibbs enerjisinin klassik tərifi:
G
=
U
+
P
V
−
T
S
,
{\displaystyle G=U+PV-TS,}
U
{\displaystyle U}
— daxili enerjini,
P
{\displaystyle P}
— orta təzyiqi,
V
{\displaystyle V}
— həcmi,
T
{\displaystyle T}
— mütləq temperaturu,
S
{\displaystyle S}
— Termodinamik entropiyanı ifadə edir.
Daimi sayda hissəcikləri olan, öz dəyişənləri ilə ifadə olunan sistem üçün Gibbs enerji diferensialı
P
{\displaystyle P}
təzyiqi və
T
{\displaystyle T}
temperaturundan keçir:
d
G
=
−
S
d
T
+
V
d
P
.
{\displaystyle dG=-S\,dT+V\,dP.}
Dəyişən sayda hissəcik olan bir sistem üçün bu diferensial aşağıdakı kimi yazılır:
d
G
=
−
S
d
T
+
V
d
P
+
μ
d
N
.
{\displaystyle dG=-S\,dT+V\,dP+\mu \,dN.}
Burada
μ
{\displaystyle \mu }
— sistemə başqa bir hissəcik əlavə etmək üçün xərclənməli olan enerji olaraq təyin edilə bilən kimyəvi potensialdır.
Minimum Gibbs potensialının sabit bir temperatur, təzyiq və hissəciklərin sayı olan bir termodinamik sistemin sabit tarazlığına uyğun olduğunu göstəririk.