L'énergie libre de Gibbs est défini pour être
G = U - ts + PV (15.1) Les chimistes appellent souvent ce l'énergie libre, tandis que les physiciens appellent souvent le potentiel thermodynamique. La propriété la plus importante de l'énergie libre de Gibbs est qu'il est un minimum pour un système à l'équilibre à une pression constante lorsque en contact thermique avec un réservoir. Pour le voir, considérons le différentiel DG , DG = dU - t d s- s d t + pdV + Vdp (15,2) Si le système, S , est en contact thermique avec un réservoir de chaleur, R 1, au tand de température en contact mécanique avec un réservoir de pression, R 2, qui peut maintenir la pression p mais ne peut pas échanger de la chaleur, puis d t = dp = 0. Donc, DG devient DG = em < > dU - t d s + pdV (15,3) De l'identité thermodynamique t d s = dU - m DN + pdV nous voyons que DG = m < em> DN et DN = 0, donc DG = 0, ce qui est la condition d'un extremum. Le fait que G est un minimum découle directement du fait que l'entropie possède un signe moins est associé. Aussi, à partir de la dérivation, nous voyons que G = G (t, p , N ). Le différentiel générale de l'énergie libre de Gibbs est comparant avec (15,2) et en utilisant l'identité thermodynamique, on peut voir immédiatement que (15,4) (15,5) Quantités (15,6) Les variables tand p sont appelés quantités intensives; ils ne changent pas la valeur lorsque deux systèmes sont identiques mettre ensemble. Les variables U , s, V , N et G sont appelées grandeurs extensives, leur valeur change lorsque deux systèmes identiques sont mis ensemble . Par exemple, G dépend du nombre de particules, N . Lorsque deux systèmes sont réunies, alors le nombre de particules pour le système combiné double, donc l'énergie libre de Gibbs double également. Puisque l'énergie libre de Gibbs dépend linéairement sur le nombre de particules, nous pouvons écrire G = N j ( p , t) Ainsi nous intensive et extensive
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