ÉNERGIE LIBRE ET CONNEXES

Physique. La recherche en physique.

prof., Etkin VA

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Jaillissant de la 2ème loi de la thermodynamique, la nécessité de faire la distinction entre les caractéristiques quantitatives et qualitatives de l'énergie se reflète dans la division adoptée dans la thermodynamique de l' énergie à (conditions respectivement approprié et inadapté à commettre, sous certaines de travail externe) libres et liées. Cette division a été rendue possible après l'introduction de R. Clausius fondamentale pour la thermodynamique du concept d'entropie S. Conformément à son sens Helmholtz appelé le produit de la température absolue T et de l' entropie S «lié l' énergie", et le reste de la F = U - TS - «énergie libre» . Suite à cela, John. Gibbs a introduit le concept de «enthalpie libre» G comme la différence entre l'enthalpie du système H = U + pV et de l'énergie TS liées. Il est facile de montrer que, dans les conditions de T constante de la température et le volume V de l'énergie libre de Helmholtz du système détermine la diminution maximale du travail mécanique (élargissement de l'emploi), ce qui peut rendre le système un caractère réversible du processus. En effet, ce qui dénote le travail élémentaire de l'expansion par DWR et exprimant processus réversible de chaleur dQ d'une manière connue à travers l'absolu T et de l'entropie température Après application de la transformée de Legendre TdS = d (TS) - SDT sur la base (2), on a T, V = const:

De même, dénotant nature non-mécanique du travail, et en appliquant la transformation pdV = d (pV) - Vdp, nous trouvons de (2) dans les conditions de T, p = const:

Par conséquent, Helmholtz énergie libre et Gibbs appelés respectivement isochore - isothermes et isobares - potentiel isothermes. Cependant, le concept de «énergie libre» (Helmholtz et Gibbs) ne caractérise pas le «stock» de l'énergie prevratimoy dans le système en tant que commis non seulement par l'énergie du système lui-même, mais aussi grâce à l'énergie de l'environnement dans le processus d'échange de chaleur avec elle. De plus, l'énergie associée TS, à proprement parler ne peut pas être considérée comme faisant partie de l'énergie interne U de l'enthalpie ou H, est supérieure parce qu'ils [5] pour la plupart des cas elles-mêmes par leur valeur TS. Il convient de noter, et que l'énergie libre de la transition vers le associé ne décrit pas de manière exhaustive les processus dissipatifs dans le système. Ainsi, dans les processus de taux de dégagement de chaleur en métal usinage (rapport entre la chaleur libérée par la décomposition) est souvent inférieur à un, indiquant une transition dans une partie non thermique des formes d'énergie. Enfin, dans les systèmes ouverts (échange de matériel avec l'environnement) travail généralement détecté aucune diminution du potentiel thermodynamique du système. La raison pour cela est facile à comprendre, compte tenu de l'équation combinée de 1 er et 2 a commencé à ouvrir les systèmes sous la forme d'un rapport Gibbs généralisé:

- La masse de la substance k-ième et son potentiel chimique. Si vous tournez à droite (5) travail et appliquer la transformation (5) nous trouvons:

d'où la définition du potentiel chimique
et Gibbs-Duhem implique que les travaux non-mécaniques zéro. Ainsi, dans de nombreux cas, la division énergétique de la libre et lié et perd sa valeur heuristique.

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Auteur Prof., Etkin VA
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Date de publication 15.08.2004gg