本文拟通过剖析具体热力学实例，进一步明确ΔG的物理意义^[1].

 1. 热力学实例

       例^[2]：设有反应A(g)+B(g)→2C(g)，A、B及C都是理想气体，在25℃、100kPa下，若分别按下列两条途径实现反应，求每条途径对应的Q、W'、Δ_rU^θ_m、Δ_rH^θ_m、Δ_rG^θ_m、Δ_rS^θ_m是多少？

（1）恒温、恒压及不可逆条件下实现反应，体系放热41.8kJ▪mol^-1，没有做有效功；

（2）恒温、恒压及可逆条件下实现反应，体系做了最大有效功，并且放热1.64kJ▪mol^-1.

 2. 实例剖析

      析：反应均发生在恒温恒压下，Δ_rH^θ_m=Q_p+W'  （1）

     （1）依题：W'=0，由式（1）可得：Δ_rH^θ_m=Q_p=-41.8kJ▪mol^-1.

     另：该反应为等体积反应，即反应：Σν_i（g）=ν_C（g）+ν_B（g）+ν_A（g）=2-1-1=0.

      Δ_rH^θ_m=Δ_rU^θ_m+Δ（pV）=Δ_rU^θ_m+Σν_i（g）▪RT=Δ_rU^θ_m

     （2）依题过程1与过程2的始、末态均相同，因此两个过程的状态函数改变量亦相同；

      对于过程（2），恒温、恒压及可逆条件下最大有效功即为Δ_rG^θ_m.

      由式（1）可知：Δ_rG^θ_m=Δ_rH^θ_m-Q_p=-41.8-(-1.64)=-40.16kJ▪mol^-1.

      可逆条件下，Δ_rS^θ_m=Q_p/T=(-1.64×10³)/298.15=-5.49J▪mol^-1▪K^-1.

      计算具体结果参见表1.

             表1 计算具体结果

       由表1可见：

       过程（1），即：恒温、恒压及不可逆条件下，Δ_rH^θ_m=Q_p，有效功W'=0，Δ_rG^θ_m=-40.16kJ▪mol^-1，Δ_rG^θ_m物理意义不明确；

        过程（2），即：恒温、恒压及可逆条件下，Δ_rH^θ_m=Q_p+W'，W'_max=Δ_rG^θ_m=-40.16kJ▪mol^-1, Δ_rG^θ_m为有效功.

3. 结论

       恒温、恒压条件下，可逆过程Δ_rG^θ_m是有效功，不可逆过程Δ_rG^θ_m物理意义不明确。

备注：可逆过程本质为一状态点，所有的热力学过程均为准静态过程^[3，4].问题又一次聚焦于“可逆过程”，现阶段热力学一定存在不小的认识误区。

参考文献

[1]余高奇. dG的物理意义. http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 科学网博客, 2021,11.

[2]天津大学无机化学教研室编；王建辉, 崔建中，王兴尧，秦学修订. 无机化学, 第五版.北京：高等教育出版社,2018,6:50. 

[3]余高奇. 平衡态热力学（过程）的两种实现模式.http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 科学网博客, 2021,8.

[4]余高奇. 热力学平衡态、可逆过程及化学平衡.http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 科学网博客,2021,7