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Gibbs energia livre de Física térmica no Palestra Notes

se a temperatura da isotérmica encontra-se abaixo de uma temperatura crítica, t C. Acima dessa temperatura crítica apenas uma única fase - a fase fluida - existe, não importa quão grande a pressão. Considere-se um sistema que, inicialmente, apenas é um líquido a uma temperatura constante.

Levantar o êmbolo. À medida que o êmbolo é elevado, mais vapor é formado até que haja apenas vapor na câmara.

Conspirando a pressão versos de volume para essa transformação chegarmos

As condições termodinâmicas para a coexistência de duas fases são as condições para o equilíbrio dos dois sistemas que estão em contato térmico, difusora e mecânica. Estas condições são que

(15.17)

Em um ponto geral no p

-tplane as duas fases não coexistem: se m 12, o primeiro fase só é estável, e se m l> m 2the segunda fase só é estável.


Vemos que m l ( p

, t) = m g ( p

, t), então deve existir alguma forma de curva de coexistência. Esta é a curva que divide as fases em um p

tdiagram.

Considere-se um pequeno segmento da curva. Em seguida, a condição para a coexistência é que

(15.18)

e

Uma vez que as mudanças são pequenas, podemos expandir a segunda condição para obter

( 15.19)

Subtraindo (15.18) a partir de (15.

19) e rearranjando os termos,

(15,20)

Agora, lembrar que a energia livre de Gibbs pode ser escrito como

Se definirmos o volume ea entropia por molécula como v

= V

/ N

e s

= s / N

respectivamente, então

e

então (15.20) se torna

(15,21)

Note que este derivado refere-se ao muito especial interdependentes mudança de p

e estanho que o gás e líquido continuar a coexistir.

O número de moléculas em cada fase irá variar conforme o volume é variada, sujeito apenas à condição de N l

+ N g

= N

.

Entalpia

Recorde-se que a quantidade de calor adicionada a um sistema estava relacionado com a entropia por

Assim, a quantidade de calor adicionada à transferência de uma molécula é

(15,22)

em L

é chamado de calor latente de vaporização. Se escrevermos v g viajantes - v l

= D v

, então (15.21) pode ser reescrita como

(15.

23)

Esta é conhecida como a equação de Clausius-C

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