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Energía Libre de Gibbs

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Se obtienen mediante la función partición las distintas funciones y relaciones termodinámicas.

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ID:(443, 0)



Energía Libre de Gibbs

Beschreibung

Se obtienen mediante la función partición las distintas funciones y relaciones termodinámicas.

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$T$
T
Absolute Temperatur
K
$\beta$
beta
Beta
1/J
$dG$
dG
Differential der Gibbs Freien Energie
J
$p$
p
Druck
Pa
$H$
H
Enthalpie
J
$S$
S
Entropie
J/K
$G$
G
Freie Gibbs-Energie
J
$Z$
Z
Función Partición
-
$G$
G
Gibbs Freien Energie
J
$DS_{p,T}$
DS_pT
Partielle Ableitung der Entropie nach dem Druck bei konstanter Temperatur
m^3
$DG_{p,T}$
DG_pT
Partielle Ableitung der freien Gibbs-Energie nach dem Druck bei konstanter Temperatur
m^3
$DG_{T,p}$
DG_Tp
Partielle Ableitung der freien Gibbs-Energie nach der Temperatur bei konstantem Druck
J/K
$DV_{T,p}$
DV_Tp
Partielle Ableitung des Volumens nach der Temperatur bei konstantem Druck
m^3/K
$dp$
dp
Pressure Variation
Pa
$dT$
dT
Temperaturschwankungen
K
$dG$
dG
Variation der Gibbs Freien Energie
J
$V$
V
Volumen
m^3
$V$
V
Volumen
m^3

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen:   zu ,  dann die Variable auswählen:   zu 

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

 Variable   Gegeben   Berechnen   Ziel :   Gleichung   Zu verwenden



Gleichungen

Die Freie Gibbs-Energie ($G$) in Abh ngigkeit von die Enthalpie ($H$), die Entropie ($S$) und die Absolute Temperatur ($T$) wird wie folgt ausgedr ckt:

$ G = H - T S $



Der Wert von der Differential der Gibbs Freien Energie ($dG$) wird unter Verwendung von der Differential Enthalpie ($dH$), die Temperaturschwankungen ($dT$) und die Entropievariation ($dS$) durch die Gleichung bestimmt:

$dG=dH-SdT-TdS$



Da der Differential Enthalpie ($dH$) in Beziehung zu der Volumen ($V$) und die Pressure Variation ($dp$) steht wie folgt:

$ dH = T dS + V dp $



Folgt daraus, dass der Differential Enthalpie ($dH$), die Entropievariation ($dS$) und die Pressure Variation ($dp$) auf folgende Weise miteinander verbunden sind:

$ dG =- S dT + V dp $

(ID 3541)

Der Differential der Gibbs Freien Energie ($dG$) ist eine Funktion der Variationen von die Absolute Temperatur ($T$) und die Druck ($p$), sowie der Steigungen die Partielle Ableitung der freien Gibbs-Energie nach der Temperatur bei konstantem Druck ($DG_{T,p}$) und die Partielle Ableitung der freien Gibbs-Energie nach dem Druck bei konstanter Temperatur ($DG_{p,T}$), ausgedr ckt als:

$ dG = DG_{T,p} dT + DG_{p,T} dp $



Vergleicht man dies mit der Gleichung f r die Variation der Gibbs Freien Energie ($dG$):

$ dG =- S dT + V dp $



und mit dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik, ergibt sich, dass die Partielle Ableitung der freien Gibbs-Energie nach der Temperatur bei konstantem Druck ($DG_{T,p}$) gleich minus die Entropie ($S$) ist:

$ DG_{T,p} =- S $

(ID 3552)

Der Differential der Gibbs Freien Energie ($dG$) ist eine Funktion der Variationen von die Absolute Temperatur ($T$) und die Druck ($p$), sowie der Steigungen die Partielle Ableitung der freien Gibbs-Energie nach der Temperatur bei konstantem Druck ($DG_{T,p}$) und die Partielle Ableitung der freien Gibbs-Energie nach dem Druck bei konstanter Temperatur ($DG_{p,T}$), ausgedr ckt als:

$ dG = DG_{T,p} dT + DG_{p,T} dp $



Vergleicht man dies mit der Gleichung f r die Variation der Gibbs Freien Energie ($dG$):

$ dG =- S dT + V dp $



und mit dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik, ergibt sich, dass die Partielle Ableitung der freien Gibbs-Energie nach dem Druck bei konstanter Temperatur ($DG_{p,T}$) gleich der Volumen ($V$) ist:

$ DG_{p,T} = V $

(ID 3553)

Da der Differential der Gibbs Freien Energie ($dG$) ein exaktes Differential ist, bedeutet dies, dass die Freie Gibbs-Energie ($G$) in Bezug auf die Absolute Temperatur ($T$) und die Druck ($p$) unabh ngig von der Reihenfolge, in der die Funktion abgeleitet wird, sein muss:

$D(DG_{T,p}){p,T}=D(DG{p,T})_{T,p}$



Mit Hilfe der Beziehung f r die Steigung die Partielle Ableitung der freien Gibbs-Energie nach dem Druck bei konstanter Temperatur ($DG_{p,T}$) in Bezug auf der Volumen ($V$)

$ DG_{p,T} = V $



und der Beziehung f r die Steigung die Partielle Ableitung der freien Gibbs-Energie nach der Temperatur bei konstantem Druck ($DG_{T,p}$) in Bezug auf die Entropie ($S$)

$ DG_{T,p} =- S $



k nnen wir folgern:

$ DS_{p,T} = -DV_{T,p} $

(ID 3557)

Da die Freie Gibbs-Energie ($G$) von die Absolute Temperatur ($T$) und die Druck ($p$) abh ngt, kann die Variation der Gibbs Freien Energie ($dG$) berechnet werden durch:

$dG = \left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial T}\right)_p dT + \left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial p}\right)_T dp$



Um diese Ausdrucksweise zu vereinfachen, f hren wir die Notation f r die Ableitung von die Freie Gibbs-Energie ($G$) bez glich die Absolute Temperatur ($T$) bei konstantem die Druck ($p$) ein als:

$DG_{T,p} \equiv \left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial T}\right)_p$



und f r die Ableitung von die Freie Gibbs-Energie ($G$) bez glich die Druck ($p$) bei konstantem die Absolute Temperatur ($T$) als:

$DG_{p,T} \equiv \left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial p}\right)_T$



somit k nnen wir schreiben:

$ dG = DG_{T,p} dT + DG_{p,T} dp $

(ID 8188)


Beispiele

Um die Gibbs-Funktion der Partitionsfunktion zu berechnen, reicht es aus zu sehen, wie die Enthalpie und die Entropie davon aufgebaut sind. Entsprechend musst

(ID 11726)


ID:(443, 0)