A energia livre de Gibbs é definida para ser
G = U viajantes - ts + PV (15.1) Os químicos freqüentemente chamam isso de energia livre, enquanto que os físicos chamam frequentemente o potencial termodinâmico. A propriedade mais importante de energia livre de Gibbs é que é um mínimo para um sistema em equilíbrio a uma pressão constante quando em contacto térmico com um reservatório. A fim de ver isso, considere o diferencial dG , dG = dU viajantes - t d s- s d t + PDV + Vdp (15,2) Se o sistema, S , está em contato térmico com um reservatório de calor, R 1, em tand temperatura em contacto mecânico com um reservatório de pressão, R 2, que pode manter a pressão p mas não pode trocar o calor, então d t = dp = 0. Então, dG se torna dG = dU viajantes - t d s + PDV (15,3) A partir da identidade termodinâmico t d s = dU Network - m dN + PDV vemos que dG = m < em> dN e dN = 0, então dG = 0, que é a condição de um extremo. O facto de L é um mínimo segue directamente a partir do facto de que a entropia tem um sinal negativo associado a ele. Além disso, a partir da derivação, vemos que G = G (t, p , N ). O diferencial geral da energia livre de Gibbs é Comparando isso com (15,2) e usando a identidade termodinâmica, podemos ver imediatamente que (15.4) (15.5) (15.6) As variáveis tand p são chamados quantidades intensivas, pois eles não alterar o valor quando dois sistemas idênticos são coloque junto. As variáveis U , s, V , N e G são chamados quantidades extensos, seus valores mudam quando dois sistemas idênticos são colocados juntos . Por exemplo, L depende do número de partículas, N . Quando dois sistemas são reunidas, em seguida, o número de partículas para o sistema combinado dobra, de modo que a energia livre de Gibbs também dobra. Uma vez que a energia livre de Gibbs depende linearmente o número de partículas, podemos escrever G = N j ( p , t) Assim, vemos que Ma intensiva e extensiva Quantidades
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