Джозая Гибс и векторния анализ

Джозая Уилард Гибс е американски математик, физик и физикохимик, един от създателите на векторния анализ, статстическата физика и математическата теория на термодинамиката, която до голяма степен е предопределила развитието на всички

2010-10-28 23:01:34

Джозая Уилард Гибс е американски математик, физик и физикохимик, един от създателите на векторния анализ, статстическата физика и математическата теория на термодинамиката, която до голяма степен е предопределила развитието на всички съвременни точни науки и на естествознанието като цяло. С името му са свързани много величини и понятия от термодинамиката: свободна енергия на Гибс , парадокс на Гибс, Правило на фазите на Гибс - Хелмхолд, триъгълник на Гибс—Розебом, уравнения на Гибс—Дюгем и др.

В термодинамиката енергията на Гибс G отбелязва способността на даден процес да протича спонтанно. Тя е наречена така в чест на американския учен Джозая Гибс. По дефиниция свободната енергия на Гибс G е равна на

От дефиницията следва, че енергията на Гибс G е свързана с енталпията по формулата

където с

тук с dNi е обозначено изменението на количеството вещество на даден компонент i, а с μi химичният потенциал на този компонент. Енергията на Гибс може следователно да се представи като функция на температурата, налягането и количеството вещество. Всички тези величини са лесноизмерими и достъпни, затова G много по-удобна при практическа работа, в сравнение с другите термодинамични потенциали /вътрешна енергия,енталпия, енергия на Хелмхолц/ . Уравнението се опростява, ако системата не обменя вещество с околната среда (dNi=0), при изобарни процеси (dp = 0) или изотермични процеси (dT=0).
Ако при дадена химична реакция енергията на Гибс намалява , то реакцията протича спонтанно. Ако

Изменението на енергията на Гибс е и мярка за максималната работа, която една система може да извърши. Изменението на енергията на Гибс ΔG при дадена реакция е свързано с редица физикохимични величини: равновесна константа, електроден потенциал. Автор: Тони