12.07.2015 Views

Termofysiikan perusteet, Ismo Napari ja Hanna Vehkamäki, 2013.

Termofysiikan perusteet, Ismo Napari ja Hanna Vehkamäki, 2013.

Termofysiikan perusteet, Ismo Napari ja Hanna Vehkamäki, 2013.

SHOW MORE
SHOW LESS
  • No tags were found...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

5.3. VAPAAT ENERGIAT JA NIIDEN TASAPAINOARVOJEN DERIVAATAT(2.9, 2.10, 6.2) 75eliµ = G/N. (5.14)Kemiallinen potentiaali yhden komponentin aineelle on siis Gibbsin vapaaenergia hiukkasta kohden.Tässä yhteydessä on syytä todeta, että muodosta G = µN ei voida identifioidasysteemin luonnollisia muuttujia (kuten ei myöskään vastaavalla tavallajohdettavista yhtälöistä muille termodynaamisille potentiaaleille). Voidaankirjoittaa (sinänsä oikein) dG = µdN + Ndµ, mutta µ <strong>ja</strong> N eivät yksin riitämääräämään systeemin tilaa.5.3.3 EntalpiaSysteemille joka on kytköksissä painekylpyyn P 0 :jonka kokonaisdifferentiaali onϕ eq = H eq = U+P 0 V,dH eq = dU+P 0 dV+ VdP 0 .Reversiibelille muutoksille systeemin paine on P = P 0 sekä dU = TdS− PdV+∑ µ i dN i , joten entalpian muutos ondH eq = VdP 0 + TdS+∑ µ i dN i .Tämä kertoo, miten entalpian tasapainoarvo muuttuu, kun systeemin reunaehto<strong>ja</strong>S, P 0 <strong>ja</strong> N i muutetaan.Entalpian differentiaalimuodosta voidaan identifioidaT =( ∂H∂S)P,N i, V =( ∂H∂P)S,N i, µ i =( ∂H∂N i)S,P,N j̸=i. (5.15)Näiden avulla saadaan kolme uutta Maxwellin relaatiota:( ) ( )∂T∂V=, (5.16)∂P S,N i∂S P,N( ) ( ) i∂T∂µ=, (5.17)∂N i S,P,N j̸=i∂S P,N i( ) ( )∂V∂µ. (5.18)∂N i ∂P S,N iS,P,N j̸=i=Entalpiaa kutsutaan myös lämpöfunktioksi, sillä vakiopaineessa tapahtuvissaprosesseissa entalpian muutos on yhtä suuri kuin siirtynyt lämpömäärä.Reversiibeliä tietä kuljettaessa nimittäin∆Q = ∆U+P∆V (5.19)

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!