Bilim

Gibbs işlevi nedir? »Tanımı ve anlamı

Anonim

Termodinamik alanında, gibbs işlevi bir termodinamik potansiyel olarak sınıflandırılır, kısacası, bir kimyasal reaksiyon için kararlılık ve kendiliğindenlik koşulunu sağlayan uzun durumlu bir işlevdir. Termodinamiğin ikinci yasası, doğal bir kimyasal reaksiyonun evrende mevcut olan enerjinin artmasını mümkün kıldığını ve aynı zamanda çevrenin ve sistemin entropisinin bir fonksiyonu olduğunu savunur.

Gibbs işlevinin amacı, yalnızca sistemin değişkenlerini dikkate alarak bir reaksiyonun doğal olarak ortaya çıkıp çıkmadığını belirlemektir. Bu işlev G harfiyle simgelenmiştir.

Bu fonksiyonun hesaplanması şuna dayanır: reaksiyona bağlı entropinin artması veya azalması ve gerektirdiği veya onun tarafından salınan maksimum ısı. Yaratıcısı, termodinamiğin teorik temeli aracılığıyla ilk katkılarını veren fizikçi Josiah Willard Gibbs'di.

Gibbs işlevinin hesaplanması için sabit formül: G = H-TS

T'nin toplam sıcaklığı temsil ettiği yer. Sabit sıcaklıkta gerçekleştirilen bir süreçte, sistemin serbest enerjisindeki değişim (ΔG) şu ifade ile sembolize edilir: ΔG = ΔH - T.ΔS.

ΔG = mevcut serbest enerji farkını temsil eder.

ΔH = entalpi farkını temsil eder.

T = mutlak sıcaklığı temsil eder

ΔS = entropi farkını temsil eder

G fonksiyonunun reaksiyonun kendiliğindenliği ile ilişkili olup olmadığını bilmek istiyorsanız, sıcaklık ve basıncın sabit tutulduğunu akılda tutmak önemlidir. Şimdi, kimyasal reaksiyonlar içinde ΔG veren değerleme şu şekilde çevrilebilir:

  • ΔG, 0'a eşit olduğunda, reaksiyon kararlıdır veya denge halindedir.
  • ΔG, 0'dan büyük olduğunda, reaksiyon doğal değildi.
  • ΔG, 0'dan küçük olduğunda, reaksiyon doğaldır.

Bu işlevin önemi, onun aracılığıyla teknolojik dünyanın mevcut enerji miktarını bilebilmesinde yatar. Serbest enerjinin doğal eğiliminin giderek azalması olduğunu hatırlamak önemlidir, bu da her gün daha az kullanılabilir enerjinin mevcut olacağı gerçeğini gösterir.