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Comprender la derivación de la energía libre de Gibbs

En la ecuación: G=HTS

Tengo problemas para entender la derivación que hace mi profesor de Suniv=Ssys+Ssurroundings

donde dice Ssurroundings=HsysT que he aprendido que sólo es cierto para un proceso reversible. ¿Cómo es posible que este calor sea reversible? Y por qué no podemos decir que el cambio de entropía del sistema es también igual a la ecuación. Entiendo que significaría que la reacción está en equilibrio, pero ¿no lo estaría ya que el calor es reversible? Ssys=HsysT

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losbit Puntos 16

Los alrededores se tratan como un depósito de volumen constante, por lo que la primera ley de la termodinámica, dUsurroundings=dqsurroundings+dwsurroundings, rinde dUsurroundings=dqsurroundings, or ΔUsurroundings=qsurroundings. Observe que qsurroundings es igual a una función de estado, por lo que se comporta como tal, es decir, es independiente de que el proceso sea reversible o no. Si el proceso es reversible qrev,surroundings=ΔHsurroundings, si no es reversible qsurroundings=ΔHsurroundings, a partir de (1) y (2) sigue qsurroundings=qrev,surroundings. Por lo tanto, ΔSsurroundings=qrev,surroundingsT, en particular qrev,surroundings=qsys, entonces ΔSsurroundings=qsysT. Si el proceso ocurre a presión constante qsys=ΔHsys, por lo tanto ΔSsurroundings=ΔHsysT.

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user3303210 Puntos 23

Tienes razón. Sólo tenemos cuando el proceso es reversible:

dS=dQT

Para un proceso irreversible tenemos en cambio:

dS>dQT

Esta es la Desigualdad de Clausius y al sustituir dQ con su expresión derivada de la primera ley ( dU=dQPdV (asumiendo sólo el trabajo de PV) obtenemos un criterio general para el cambio espontáneo:

dU+PdVTdS<0

La energía de Gibbs es el caso especial de este criterio general cuando P y T se mantienen constantes. En ese caso:

dU+PdVTdS<0d(U+PVTS)<0d(HTS)<0dG<0

Otras expresiones (como la energía de Helmholtz) son derivados del mismo criterio general .

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