Kapitel 12

13. Freie Energie und Freie Gibb´sche Enthalpie13.1. Maximal mögliche Volumenarbeit→Freie EnergieWir suchen eine Zustandsfunktion die uns die Maximal mögliche Volumenarbeit bei konstanterTemperatur angibt.dU = δ q+δ w1 HS: (34) (abgegebene = geleistete Arbeit= -δw)2. HS: die maximale Arbeit -δw max wird dann geleistet, wenn in derClausius´schen Ungleichung (32) das Gleichheitszeichen gilt:dqdS − = 0 ⇒ δ q=TdS in (34) ⇒ dU = T⋅ dS+ δ wmaxoder: δ wmax= dU−T⋅dS(35)Tda isotherm: d T⋅ S = T⋅ dS+ S⋅dT(36) ⇒( ) 0( ) ( )δ wmax= dU−d TS ⋅ = d U−TS⋅ (37)≡AU und S sind Zustandsfunktionen T Zustandsgröße ⇒A ist eine ZustandsfunktionDefinition: Freie EnergieA≡U−T⋅ S (38) mit (36):Δ A=ΔU−T⋅Δ S(39)-ΔA ist der Teil derinneren Energie dermaximal in Form vonVolumenarbeitfreigesetzt werdenkann ⇒ frei!Änderung der Inneren Energie=im System zur Verfügungstehende Energiez.B. bei V=konst wird die diesegesamte Energie vollständig inForm von Wärme abgegeben(innere Energie des Systemsnimmt ab = Energieabgabe, wennΔU