Gibbs Free Zog vs Helmholtz Dawb Zog
Qee yam tshwm sim nws tus kheej, lwm tus tsis ua. Cov kev taw qhia ntawm kev hloov pauv yog txiav txim siab los ntawm kev faib hluav taws xob. Hauv kev hloov pauv tsis tu ncua, tej yam zoo li lub xeev uas lub zog muaj zog ntau dua chaotically dispersed. Ib qho kev hloov pauv yog qhov tshwm sim, yog tias nws ua rau muaj kev sib txawv ntau dua thiab muaj kev kub ntxhov hauv ntiaj teb tag nrho. Lub degree ntawm chaos, randomness, los yog dispersal ntawm lub zog yog ntsuas los ntawm lub xeev muaj nuj nqi hu ua lub entropy. Txoj cai thib ob ntawm thermodynamics muaj feem xyuam nrog entropy, thiab nws hais tias, entopy ntawm lub ntiaj teb nce nyob rau hauv tus txheej txheem spontaneous.” Entropy muaj feem xyuam rau cov cua sov tsim; uas yog qhov uas lub zog tau degraded. Qhov tseeb, tus nqi ntawm qhov kev tsis sib haum xeeb ntxiv los ntawm qhov muab cov cua sov q nyob ntawm qhov kub thiab txias. Yog tias nws twb kub dhau lawm, me ntsis ntawm cov cua sov ntxiv tsis tsim ntau yam teeb meem, tab sis yog tias qhov kub thiab txias tsis tshua muaj, tib qhov kub yuav ua rau muaj kev cuam tshuam loj heev. Yog li ntawd, nws yog qhov tsim nyog los sau, ds=dq/T.
Tshaj tawm qhov kev hloov pauv, peb yuav tsum xav txog kev hloov pauv hauv ob qho tib si thiab ib puag ncig. Cov kev tsis sib xws hauv Clausius hauv qab no qhia tias muaj dab tsi tshwm sim thaum lub zog hluav taws xob hloov pauv ntawm lub kaw lus thiab ib puag ncig. (Xav tias lub kaw lus nyob rau hauv thermal sib npaug nrog ib puag ncig ntawm qhov kub thiab txias T)
dS – (dq/T) ≥ 0………………(1)
Helmholtz dawb zog
Yog tias qhov cua sov ua tiav ntawm qhov ntim tas li, peb tuaj yeem sau cov kab zauv saum toj no (1) raws li hauv qab no. Qhov kev sib npaug no qhia txog cov txheej txheem rau qhov tshwm sim tshwm sim los ntawm kev ua haujlwm ntawm lub xeev nkaus xwb.
dS – (dU/T) ≥ 0
Kev sib npaug tuaj yeem hloov kho kom tau qhov sib npaug hauv qab no.
TdS ≥ dU (equation 2); yog li ntawd, nws tuaj yeem sau ua dU – TdS ≤ 0
Cov lus qhia saum toj no tuaj yeem yooj yim los ntawm kev siv lub sij hawm Helmholtz zog 'A', uas tuaj yeem txhais tau tias, A=U – TS
Los ntawm cov kab zauv saum toj no, peb tuaj yeem muab cov qauv ntsuas rau cov tshuaj tiv thaiv tus kheej li dA≤0. Qhov no tau hais tias, kev hloov pauv hauv qhov system ntawm qhov kub thiab qhov ntim tsis tu ncua, yog tias dA≤0. Yog li kev hloov pauv yog qhov tshwm sim thaum nws raug coj mus rau qhov txo qis hauv Helmholtz lub zog. Yog li ntawd, cov tshuab no txav mus rau hauv txoj hauv kev, kom muab tus nqi qis dua.
Gibbs free zog
Peb txaus siab rau Gibbs lub zog pub dawb dua li Helmholtz dawb lub zog hauv peb chav kuaj chemistry. Gibbs dawb lub zog muaj feem xyuam nrog cov kev hloov pauv tshwm sim ntawm qhov siab tas li. Thaum tshav kub lub zog yog pauv mus tas li, tsuas muaj kev nthuav dav ua haujlwm; yog li ntawd, peb tuaj yeem hloov kho thiab rov sau qhov sib npaug (2) raws li hauv qab no.
TdS ≥ dH
Qhov kev sib npaug no tuaj yeem hloov kho kom muab dH – TdS ≤ 0. Nrog rau lo lus Gibbs dawb zog 'G', qhov sib npaug no tuaj yeem sau ua, G=H – TS
Ntawm qhov kub thiab txias tsis tu ncua, tshuaj lom neeg cov tshuaj tiv thaiv yog tshwm sim los ntawm kev txo qis Gibbs dawb zog. Yog li ntawd, dG≤0.
Qhov txawv ntawm Gibbs thiab Helmholtz lub zog pub dawb yog dab tsi?
• Gibbs lub zog pub dawb tau txhais nyob rau hauv qhov siab tas li, thiab Helmholtz lub zog dawb yog txhais raws li qhov ntim tas li.
• Peb txaus siab rau Gibbs lub zog dawb hauv chav kuaj dua li Helmholtz lub zog dawb, vim tias lawv tau tshwm sim ntawm qhov siab tas li.
• Thaum qhov kub thiab txias tsis tu ncua, tshuaj lom neeg cov tshuaj tiv thaiv yog tshwm sim los ntawm kev txo qis Gibbs dawb zog. Hauv qhov sib piv, ntawm qhov kub thiab ntim tas li, cov tshuaj tiv thaiv yog tshwm sim los ntawm kev txo qis Helmholtz dawb zog.
