亥姆霍兹函数和吉布斯函数

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解：这是一个 ( )T 的过程
AT W 0 W 0 AT 0
AT U (TS ) U TS
U TΒιβλιοθήκη BaiduH U H T
( pV ) pVg 0
∴该过程是一个不可逆过程。
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例 2 1 mol H2O (l) 在正常沸点100℃下恒温气化为 101325 Pa 的水蒸气。若(1) p外=101325 Pa、(2) p外<101325 Pa，它们的ΔG 分别是多少？两过程是否都可用ΔG 作为可逆性判据？
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解：(1) 这是一个 ( )T , p,W '0 的可逆过程
\ G 0 G 可作为可逆性判据。
(2) G 0 状态函数因过程并非恒压，故∆G不能作为可逆性判据。
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4.恒温恒压过程
d-W d-W pdV
TdS dU d( pV )
d-W d( pV )
d-W 0
dGT , p d-W 0
dGT , p d-W GT , p W dGT , p d-W R GT , p WR
恒温恒压时系统吉氏函数的减小值等于可逆过程中系统所作的非体积功，大于不可逆过程中系统所作非体积功
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例 2 1 mol H2O (l) 在正常沸点100℃下恒温气化为 101325 Pa 的水蒸气。
解：(1) p外=101325 Pa
这是一个 ( )T , p,W '0 的可逆过程
GT , p,W 0 0 \ G 0 G 可作为可逆性判据。
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例 2 1 mol H2O (l) 在正常沸点 100℃下恒温气化为 101325 Pa 的水蒸气。若(1) p外=101325 Pa、(2) p外<101325 Pa，它们的ΔG 分别是多少？两过程是否都可用ΔG 作为平衡判据？
AT ,V W AT ,V WR
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3.恒温恒容不做非体积功
W 0
dAT ,V ,W 0 0
dAT ,V ,W 0 0 AT ,V ,W 0 0 dAT ,V ,W 0 0 AT ,V ,W 0 0
在恒温恒容不做非体积功时，亥氏函数在可逆过程中不变，在不可逆过程中减小，亥氏函数增大则是不可能的。
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dAT d-W
dAT ,V d-W dAT ,V ,W 0 0 dGT , p d-W dGT , p,W 0 0
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５．引入 A 和 G 的意义
( )T ,V ,W '0 和 ( )T , p,W '0
条件下，克劳修斯不等式
化为 A 0 和 G 0
系统和环境对方向和限度的影响，化为系统性质的变化。
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dS d-Q T环
dSU ,V ,W 0 0
dAT ,V d-W dAT ,V ,W 0 0
dGT , p d-W dGT , p,W 0 0
dAT d-W
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例1 一密闭真空容器中有一盛满水的玻璃泡。今将玻璃泡击真空碎，使水在100℃下恒温蒸发为 101325 Pa的水蒸气。试对过程的可逆性作出判断？
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4.恒温恒压不做非体积功
W 0
dGT , p,W 0 0
dGT , p,W 0 0 GT , p,W 0 0 dGT , p,W 0 0 GT , p,W 0 0
在恒温恒压不做非体积功时，吉氏函数在可逆过程中不变，在不可逆过程中减小，吉氏函数增大则是不可能的。
2-6 亥姆霍兹函数和吉布斯函数
1.亥姆霍兹函数和吉布斯函数
亥姆霍兹函数
吉布斯函数
A def U TS
G def H TS
G H TS U pV TS A pV
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2.恒温过程
T环dS d-Q 0
T环 T C
TdS dU d-W 0
d-Q d-W dU
dAT d-W 0
dAT d-W AT W
dAT d-WR AT WR
恒温时系统亥氏函数的减小值等于可逆过程中系统所作的功，大于不可逆过程中所作的功
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3.恒温恒容过程
dV 0
d-W d-W
dAT ,V d-W 0
dAT ,V d-W dAT ,V d-W R