СИСТЕМАХ И ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЯХ
Допустим, что в изолированной термодинамической системе, состоящей из двух подсистем, вещество находится в двух различных фазах, причем количество вещества в подсистемах изменяется при неизменном общем количестве вещества в системе, т.е.
. (13.34)
При постоянных температуре и давлении изобарно-изотермический потенциал в условиях равновесия должен иметь минимум, т.е.
. (13.35)
Ввиду аддитивности изобарно-изотермического потенциала
. (13.36)
На основе соотношения (13.30)для 1-ой и 2-ой подсистем справедливы следующие равенства
. (13.37)
Подставляя (13.37)в (13.36)и учитывая, что в состоянии равновесия
получим
.
С учетом (13.34) . Отсюда
Таким образом, условия равновесия гетерогенной системы будут выполнены, если кроме равенства температур и давлений будет также выполнено условие равенства химических потенциалов фаз. А это означает, что в условиях равновесия удельные энергии в фазах равны.
Если число фаз больше двух, то в условиях равновесия при
или
. (13.38)
При равновесии в химических реакциях введение некоторого количества dni молей i-го компонента при сохранении постоянного количеств! молей всех других компонентов будет изменять значение изобарно-изотермического потенциала на величину
Отсюда уравнение
можно переписать в виде
или
В условиях равновесия для химически реагирующих газов при
(13.39)
Формула химического потенциала i - го компонента при условии, что он является идеальным газом, записывается в виде
, (13.40)
где Zi - парциальное значение изобарно-изотермического потенциала i-го компонента в смеси; φi0- значение химического потенциала i-го компонента,
не изменяющегося при постоянной температуре; pi- парциальное давление i - го компонента.
Дата добавления: 2016-06-05; просмотров: 2035;