Свойства химических потенциалов Цу

Прежде чем искать минимум этой функции, отметим некоторые свойства химического потенциала. Его полный дифференциал, [c.130]

Избыточный химический потенциал — функция только состава и используется для измерения степени отклонения свойств реального раствора от свойств идеального раствора. [c.241]

Парциальные мольные величины имеют подстрочный индекс соответствующего вещества и черту сверху. При необходимости отметить, что величина относится к компоненту (независимому составляющему) системы, используется знак ( ) сверху. Например, У, — парциальное мольное свойство Y вещества i в фазе а цу — химический потенциал /-го компонента системы. Чертой сверху отмечены также иногда равновесные значения дополнительных внутренних переменных — количеств составляющих и их концентраций (см. (10.67)). Для множества однотипных величин использованы векторные обозначения. Так, набор внешних переменных обозначается вектором b=(V..... [c.9]

Записывая химический потенциал неидеальной системы в виде (10.39), можно распространить на неидеальные системы свойства, установленные для идеальных систем. Так, с помощью летучестей получаем для закона действующих масс реальных газов ту же формулу, что и для идеальных газов [c.201]

Непрерывные переходы, при которых вторые производные от энергии Гиббса (или химического потенциала) испытывают скачки, называются фазовыми переходами второго рода, когда же эти производные при переходе обращаются в бесконечность — критическими переходами, а аномальное поведение свойств веществ в этой области—критическими явлениями. [c.234]

Критическая точка, как уже отмечалось, представляет собой фазовый переход второго рода, который характеризуется появлением нового свойства сразу, во всем объеме, занимаемом веществом применительно к критической точке это означает, что химический потенциал во всем объеме должен перейти от того вида, который он имеет в одной из фаз (например, жидкой), в форму, характерную для другой фазы (т. е. газообразной). Этот переход осуществляется путем флуктуационного образования новой фазы, охватывающего весь объем, занятый веществом соответственно этому при приближении к критической точке радиус флуктуации параметра, обусловливающего фазовый переход, стремится к бесконечности. [c.260]

Значение химического потенциала в теории растворов определяется следующими важными свойствами этой функции. [c.10]

Термодинамические свойства, характеризующие состояние системы, подразделяются на две различные группы. Одна группа — экстенсивные свойства системы (например, объем, внутренняя энергия, энтальпия, энергия Гельмгольца, энергия Гиббса, энтропия, теплоемкость и т. д.), значения которых зависят от общего количества вещества в системе. Другая группа переменных — интенсивные свойства (например, температура, давление, мольная доля, химический потенциал), значения которых имеют определенную величину в каждой точке системы и, следовательно, не зависят от общего количества вещества. Интенсивные переменные могут иметь одно и то же значение во всей системе или изменяться от точки к точке. [c.12]

Уравнение состояния идеального газа описывает свойства газов лишь при достаточно низких давлениях. При высоких давлениях уравнение состояния идеальных газов перестает быть справедливым. В настоящее время предложено несколько сотен эмпирических (или полуэмпирических) уравнений состояния реальных газов, справедливых в том или ином интервале параметров состояния [85, 114, 119]. Эмпирические уравнения состояния позволяют получить (см. (1.67)) аналитическое выражение для химического потенциала реального газа, описывающее функцию = Р) в той области параметров состояния, в которой применимо соответствующее уравнение состояния. Получаемые соотношения обычно весьма громоздки, и ими неудобно пользоваться. Особенно сложно дальнейшее использование полученных формул для исследования многокомпонентных газовых смесей. [c.20]

Г. Льюис предложил формальный прием, который позволяет связать найденные опытным путем свойства реального газа с термодинамическими параметрами и изучить таким путем термодинамические закономерности в реальных газах и газовых смесях. По методу Льюиса вводится новая функция /, называемая термодинамической летучестью. Летучесть / есть функция температуры и давления. Вид зависимости химического потенциала от летучести постулируется следующим образом [c.20]

Следовательно, если концентрации выражены в мольных долях, то коэффициент активности характеризует отклонение химического потенциала, а значит, и других термодинамических свойств компонента i от свойств этого компонента в соответствующем ему гипотетическом идеальном растворе. [c.84]

При выводе соотношений (4.82), (4.83) не учитывались отклонения свойств пара от свойств идеального газа, а также зависимость химического потенциала (Ао от давления. При точных измерениях давления пара (в особенности при высоких давлениях) оба этих эффекта необходимо учитывать. Учет неидеальности газовой фазы может быть осуществлен или с помощью введения парциальных летучестей, или же тех или иных эмпирических уравнений состояния неидеальных газовых смесей. Здесь наиболее часто используются вириальные уравнения состояния газовых смесей (см. подробнее [20, 43, 85, 114 ). [c.100]

Локальные флуктуации приводят к нарушению термического механического, диффузионного (химического) равновесия. Нарушение термического равновесия связано с локальными флуктуациями температуры, нарушение механического равновесия — с флуктуациями давления. Диффузионное равновесие нарушается вследствие флуктуаций химического потенциала, которые для термически и механически однородной системы обусловлены локальными флуктуациями концентраций компонентов. Если система находится в состоянии устойчивого равновесия, то последующая временная эволюция возникшей флуктуации приводит к возврату системы в равновесное состояние. Согласно гипотезе Онзагера,. пространственно-временная эволюция флуктуаций в среднем описывается законами неравновесной термодинамики ( 7.7). Таким образом, флуктуации позволяют охарактеризовать устойчивость состояния равновесия по отношению к непрерывным изменениям состояния системы и, кроме того, получить информацию о некоторых свойствах динамических характеристик неравновесных процессов. [c.150]

Сравнивая (2-9) и (2-4), получим, что [i—u + +pv—Ts—i—Ts=(p. В дальнейшем (при изучении однокомпонентной системы) химический потенциал будем обозначать буквой ф. Химический потенциал есть удельное свойство и является функцией состояния. [c.25]

Как уже отмечалось, состояние простейшей однокомпонентной однородной системы определяется двумя независимыми параметрами. Если в качестве параметров состояния такой системы принять давление и температуру, то все удельные свойства и, в частности, химический потенциал есть функции этих параметров. Таким образом, [c.25]

Пример 4.1. Пользуясь таблицами термодинамических свойств воды и водяного пара, представить зависимость химического потенциала Н2О в области фазового перехода при давлении рн 1,4 МПа (14 кгс/см ) от температуры. [c.129]

Образующаяся при коррозии на металлической поверхности оксидная пленка по своим защитным свойствам обычно разделяется на два типа —плотную и пористую. При возникновении плотной оксидной пленки коррозия контролируется твердофазной диффузией реагентов. Если на поверхности металла возникает пористая оксидная пленка, то лимитирующими факторами окисления являются одновременно скорость химических реакций на границах фаз между металлом и оксидом и диффузия в газовой фазе через оксидную пленку. В плотных и пористых оксидных пленках основной движущей силой реагентов является градиент химического потенциала по толщине пленки, возникающий от разности химического состава в направлении от металла к наружной поверхности оксида либо разности концентрации кислорода на границах металл —оксид и оксид — окружающая среда. Иногда [c.47]

Возможности применения протекторов (гальванических анодов) в отличие от анодных заземлителей (анодов с наложением тока от постороннего источника) ограничиваются их химическими свойствами. Стационарный потенциал материала протектора в среде должен быть достаточно отрицательным по отношению к защитному потенциалу защищаемого материала, чтобы можно было обеспечить достаточное напряжение для получения защитного тока. Согласно пояснениям к рис. 2.5, между стационарным и равновесным потенциалами металла нет взаимосвязи. Это объясняет различные изменения значений потенциалов в ряду стандартных потенциалов и стационарных потенциалов на рис. 7.1. В целом различия в стационарных потенциалах у металлов получаются меньшими. Кроме того, все стационарные потенциалы зависят также и от среды (см. табл. 2.4). Температура тоже оказывает на них влияние. В частности, потенциал цинка в различных водах с повышением температуры становится более положительным вследствие образования поверхностного слоя. [c.174]

Особенности анодного электрохимического поведения нержавеющей стали обусловлены различным значением химического потенциала металла на разных стадиях деформации, которые определяются дислокационной субструктурой, формируемой в процессе деформации и вызывающей деформационное упрочнение. Поскольку напряжение пластического течения металла является величиной доступной для простых измерений, установленная связь электрохимических свойств стали с сопротивлением деформации 86 [c.86]

Поля физических свойств 26 Потенциал химический 7 Прандтля число 28 [c.235]

Таким образом, величина удельного массового изобарно-изотермического потенциала 9 обладает замечательным свойством — она позволяет рассчитать изменение характеристической функции любой системы при изменении количества вещества в системе. Именно поэтому величина ср получила название химического потенциала. Как мы увидим в дальнейшем, химический потенциал играет большую роль при анализе процессов фазовых переходов, когда вещество переходит из одной фазы в другую. [c.128]

ХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ —термодинамич. функция состояния, определяющая изменение потенциалов термодинамических при изменении числа частиц в системе и необходимая для описания свойств открытых систем (с перем. числом частиц). [c.412]

Активность (а) есть такая функция свойств реального раствора, которой можно заменить концентрацию в (7.27) с тем, чтобы использовать его для характеристики химического потенциала компонента реального жидкого раствора. Связь активности с концентрацией дается уравнениями [c.244]

Эту особенность фазовых переходов второго рода можно понять, исходя и из других, более наглядных физических соображений. Так как в точке фазового перехода химический потенциал меняется непрерывно, то возможно либо возникновение весьма малого количества новой фазы, свойства которой сильно отличаются от свойств старой фазы, либо возникновение новой фазы во всем объеме вещества, но со свойствами, крайне мало отличающимися от свойств старой фазы. [c.432]

К его предельной возможной концентрации. Например, если композиция будет изготовлена из никелевого сплава с окисью алюминия, то химический потенциал алюминия (кислорода и т. д.) должен быть одинаковым в обеих фазах, чтобы предотвратить диффузию алюминия. Неравенство химических потенциалов в фазах, являющихся компонентами композиций, часто приводит к межфазной нестабильности и ухудшает свойства волокна. [c.44]

В случае устойчивого состояния химически реагирующей системы должна существовать также однородность третьей характеристики, описывающей обмен энергией между соседними макроскопическими частями системы. Это свойство химически реагирующего вещества называется химическим потенциалом. Например, как будет показано в гл. 19, в жидкой системе, образованной смесью реагирующих химических компонентов, химический потенциал каждого отдельно взятого компонента будет иметь одно и то же значение в каждой точке системы, находящейся в устойчивом состоянии, хотя химические потенциалы различных компонентов будут различаться между собой. Однако следует отметить, что наличие такой меры макроскопической однородности в химически реагирующей системе не исключает возможности разной степени химической агрегации вещества в соседних частях системы. Иными словами, система, состоящая из твердой, жидкой и газообразной фаз, может тем не менее находиться в устойчивом состоянии , если все три характеристики (давление, температура и химический потенциал) однородны. Обычно говорят, что однородность этих характеристик обеспечивает соответственно механическое, тепловое и химическое равновесия. [c.40]

Непрерывное изменение химического потенциала в точке перехода может соответствовать либо возникновению весьма малого количества новой фазы, но по своим свойствам сильно отличающейся от старой, либо образованию новой фазы во всем объеме системы, но мало отличающейся от старой. Первая ситуация реализуется в фазовых переходах первого рода, вторая — в переходах второго рода. [c.213]

Полезно отметить свойства химических потенциалов, вытекающие из однородности фазы в пространстве. Из однородности следует, что термодинамический потенциал фазы можно рассматривать как сумму потенциалов отдельных частей (кусков) фазы. Тогда [c.145]

Интенсивные и экстенсивные величины. Если систему, находящуюся в термически равновесном состоянии, разделить на части с помощью непроницаемых перегородок, то каждая часть останется в равновесном состоянии. Следовательно, равновесное состояние однородной системы является ее внутренним свойством и определяется термодинамическими переменными, не зависящими от размеров системы. Такие величины называются интенсивными. К их числу относятся, например, температура, давление, химический потенциал. С другой стороны, переменные, значения которых изменяются пропорционально размерам или массе системы при ее разбиении на части, не нарушающем равновесного состояния, называются экстенсивными величинами. Пример масса компонентов, энергия, энтропия и др. [c.14]

Выбранное стандартное состояние системы или составляющих может оказаться не реализуемым а действительности, гипотетическим состоянием, что, однако, не существенно, если свойства веществ в этом состоянии могут рассчитываться из имеющихся данных (ср. (6.32),. (6.33) и пояснения к ним). О выборе стандартных состояний существуют соглашения, использующиеся обязательно при составлении таблиц термодинамических свойсив индивидуальных веществ и растворов. Для индивидуальных жидких и кристаллических веществ в качестве стандартного состояния принимается их реальное состояние при заданной температуре и давлении 1 атм, для индивидуальных газов — гипотетическое состояние, возникающее при изотермическом расширении газа до бесконечно малого давления и последующем сжатии до 1 атм, но уже по изотерме идеального газа. Стандартным состоянием компонентов раствора выбирается обычно состояние каждого из соответствующих индивидуальных веществ при той же температуре и давлении и в той же фазе, что и раствор (симметричный способ выбора стандартного состояния), либо такое состояние выбирается только для одного из компонентов, растворителя, а для остальных, растворенных веществ, — состояние, которое они имеют в бесконечно разбавленном растворе (асимметричный выбор). В соответствии с этим стандартизируются и термодинамические процессы. Так, стандартная химическая реакция — это реакция, происходящая в условиях, при 1К0Т0рых каждый из реагентов находится в стандартном состоянии. Если, например, реагируют газообразные неш ества, которые можно считать идеальными газами, то в соответствии с (10.17) и уравнением состояния идеально-газовой смеси (3.17) химический потенциал /-ГО вещества в смеси [c.100]

Химический потенциал х — термодинамическая функция состояния, определяющая изменерше термодинамических потенциалов при изменении числа частиц в системе и необходимая для описания свойств открытой системы (системы с переменным числом частиц). [c.215]

Изотермы упорядоченной и однородной фаз различаются на 10%. Поэтому переход между ними возможен. Для того чтобы провести линию сосуществования двух фаз, необходимо использовать термодинамическое рассмотрение. При сосуществовании двух фаз их химические потенциалы должны быть равны, а так--же должны быть равны давления. Для однородной фазы известно абсолютное значение энтропии, а значит, и химического потенциала, а также выражение для давления с. высокой точностью 1%. Для периодической же структуры энтропия определяется путем интегрирования с. точностью до аддитивной постоянной. Для ее определения рассматривается система, в которой не может происходить фазовый переход. Предполагается, что центр частицы не может выходить за пределы элементарной ячейки объемом п=1//Л при всех плотностях. При этом частицы при достаточно больщих V будут сталкиваться как с соседними частицами, так и со стенками ячейки. При больших плотностях частица в основном будет сталкиваться с соседними частицами, а при малых — в основном со стенками ячейки. Наличие стенок будет препятствовать разрушению упорядоченной структуры при малых плотностях. Для малых плотностей можно точно рассчитать термодинамические свойства искусственной ячеечной системы, а также однородной системы. При высоких плотностях введение ячеек не играет роли, так как оно не дает дополнительного вклада в коллективную энтропию. В настоящее время считается неправомерной существовавшая ранее точка зрения, чго коллективная энтропия появляется при плавлении. Экстраполяция упорядоченной структуры через область метастабильности в область малой плотности позволила определить абсолютное зна- чение энтропии во всем диапазоне плотностей. [c.201]

Активность, так же как и химический потенциал, позволяет охарактеризовать термодинамические свойства вещества. Активность, как мы уже отмечали, является функцией концентрации, температуры и давления. Метод активности в термодинамике является формальным приемом и заключается во введении новой функции состояния, которая упрощает вид термодинамических соотношений в теории растворов. Можно, конечно, вместо RTlnOi пользоваться разностью (if—Но практика показывает, что это приводит к более громоздким математическим выражениям. [c.23]

Особенности анодного электрохимического поведения нержавеющей стали обусловлены различным значением химического потенциала металла на разных стадиях деформации, которые определяются дислокационной, субструктурой, формируемой в процессе деформации и вызывающей деформационное упрочнение. Поскольку напряжение пластического течения металла является величиной доступной для простых измерений, установленная связь электрохимических свойств стали с сопротивлением деформации позволяет в некоторой мере оценивать механохими-ческую коррозию по физико-механическим свойствам стали. [c.86]

Специальные условия для активного проявления хемомеха-нического эффекта, в частности, возникают при коррозии под напряжением в вершине трещины, где дальнейшее ее распространение определяется свойствами одного кристалла (транскристал-литное разрушение) или двух пограничных (межкристаллитное разрушение). Тогда хемомеханический эффект, способствуя повышению химического потенциала поверхностных атомов (выход дислокаций), стимулирует механохимический эффект, который в свою очередь облегчает выход дислокаций. Таким образом, можно сделать вывод о возможности автокаталитического химикомеханического разрушения в вершине трещины. Действительно, наблюдалось значительное увеличение скорости роста коррозионно-механической трещины во времени [19]. [c.133]

Необходимо теоретическое описание поведения ансамблей дефектов различного рода при действии полей напряжений, температур, при изменении градиентов химического потенциала с учетом механизмов накопления повреждаемости, зарождения и распространения очагов разрушения в приповерхностных и поверхностных слоях материалов при трении. В связи с этим должны быть усовершенствованы методологические принципы исследований, основанные на комплексном анализе физических, химических и механических процессов контактного взаимодействия. На базе комплексного исследования, моделирования процессов и свойств поверхности должны быть получены критериальные связи, позволяющие конструкторам, технологам и эксплуатационщикам иметь характеристики обобщенных оценок качества поверхности в целях применения их при выборе пар трения. [c.196]

При трех сосуществующих фазах F = 0 в таком случае ни одно из свойств (ни да вление, ни температура, ии 1х им1ичеакий потенциал) не может быть изменено без, из1менения 14 исла (фа з. Для всех возможных трехфазных состояний системы давление должно быть одинаковым, температура должна быть одинаковой и химический потенциал должен быть одинаковым. Как пример более сложной системы рассмотрим 274 [c.274]

Строгого объяснения это явление пока не получило. Если исходить из простого предположения об индифферентности электроположительной фазы сплава, которая не изменяет термодинамических свойств поверхности раздела электроотрицательная фаза — раствор электролита, то наблюдаемые сдвиги электродных потенциалов должны означать, что химический потенциал электроотрицательного компонента в собственной фазе выше химического потенциала в до-эвтектическом или эвтектическом сплавах [см. уравненле (1.13)]. Это, в свою очередь, означает возможность само- [c.154]

Чтобы лучше понять свойства жидкокристаллических фаз , мы сначала познакомимся с термодинами- кой, которая управляет процессами агрегации амфи-фильных молекул в растворах. Мы будем рассматривать Еоверхшстную энергию, химический потенциал и фазовые переходы. [c.47]

Здесь С или С ] обозначает химический потенциал чистого газа при температуре Т и нормально-м давлении р . Величина V (или v ) называется фугативностыо и обладает с.тедуюш,им свойством [c.207]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...