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本文拟结合具体实例,介绍准静态过程假说[1,2]中含化学势的热力学基本方程的积分形式,供参考.
准静态过程假说中含化学势的热力学基本方程
准静态过程假说将均相多组分系统中任意B组分的化学势μB定义为:
μB=GB/nB (1)
式(1)显示:单位物质的量的B组分所拥有的吉布斯能,称均相多组分系统中任意B组分的化学势;化学
势为具有强度性质的状态函数,系统状态确定是μB热力学意义明确的前提.
由式(1)变形可得:
dGB=μB·dnB (2)
对于均相多组分系统,则: (3)
将式(2)代入式(3)可得:
(4)
式(4)结合准静态过程假说热力学基本方程可得:
(5)
(6)
(7)
(8)
则式(5)、(6)、(7)及(8)统称为均相多组分系统中含有化学势的热力学基本方程.
2. 含化学势的热力学基本方程的积分形式
恒温恒压及环境不提供有效功前提下,式(5)、(6)、(7)及(8)分别变形为:
(9)
(10)
(11)
(12)
对于恒温恒压及环境不提供有效功前提下化学反应“N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)”,式(9)积分可得:
同理,式(10)、(11)及(12)分别积分,并代入式(13),整理可得:
(14)
(15)
(16)
3. 结论
恒温恒压及环境不提供有效功前提下化学反应“N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)”含有化学势的热力学基本方
程的积分形式依次为:
;.
参考文献
[1]余高奇. 热力学第一定律研究. 科学网博客, 2021,8.
[2]余高奇.准静态过程假说的逻辑性.科学网博客. http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666,2024,10.
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