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भौतिकी · शब्दावली

हेल्महोल्ट्स मुक्त ऊर्जा, गिब्स मुक्त एंथैल्पी क्या है?

परिभाषा 28.3 विश्वविद्यालय भौतिकी — वर्ष 2 · अध्याय 28 — ऊष्मागतिकीय विभव
F=UTS(मुक्त ऊर्जा),G=HTS=U+PVTS(मुक्त एंथैल्पी).F = U - TS \quad\text{(\emph{मुक्त ऊर्जा})}, \qquad G = H - TS = U + PV - TS \quad\text{(\emph{मुक्त एंथैल्पी})}.

दोनों विस्तीर्ण अवस्था-फलन हैं, जो जूल में नापे जाते हैं।

उदाहरण

उदाहरण 28.5 (पूर्ण गैस)

nn मोलों के लिए, U=ncVT+U0U = nc_{V}T + U_0 और S=ncVlnT+nRlnV+S0S = nc_V\ln T + nR\ln V + S_0 देते हैं F(T,V)=nRTlnV+f(T)F(T,V) = -nRT\ln V + f(T): तब P=VF=nRT/VP = -\partial_VF = nRT/V — अर्थात् अवस्था-समीकरण FF से निकल आता है — और S=TFS = -\partial_TF एंट्रॉपी लौटा देता है। चरों (T,P)(T,P) में, G(T,P)=nRTlnP+g(T)G(T,P) = nRT\ln P + g(T), अतः V=PG=nRT/PV = \partial_PG = nRT/P, और मोलर मुक्त एंथैल्पी μ(T,P)=μ(T)+RTln(P/P)\mu(T,P) = \mu^\circ(T) + RT\ln(P/P^\circ) — अर्थात् गैस का रासायनिक विभव, जो उसके दाब के साथ बढ़ता है: और गैस ऊँचे μ\mu से नीचे की ओर बहती है, यहाँ ऊँचे से नीचे दाब की ओर।

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