Упознајте се са Гиббс Фрее Енерги

У термодинамици је Гиббсова слободна енергија позната и под називом слободна енталпија, што је термодинамички потенцијал који се може користити за израчунавање максималног реверзибилног рада који термодинамички систем може да врши при константној температури и притиску (изотермни, изобарски).

Баш као и у механици, где је смањење потенцијалне енергије дефинисано као максималан рад који се може обавити, различити потенцијали имају различита значења. Гиббсов слободни пад енергије (Јоулес у међународним јединицама) је максимална количина рада без ширења која се може извући из затвореног термодинамичког система; овај максимум се може постићи само у потпуно реверзибилном процесу.

Када се систем реверзибилно промени из почетног у коначно стање, смањење Гиббсове слободне енергије изједначава рад система који обавља систем у свом окружењу, смањен радом силе притиска.

Гиббсова слободна енергија означена је са Г и изражена у једначини Г = Х - ТС.

Једначина Гиббс Хелмхолтз:

ΔГ = ΔХ - ТΔС

Ова једначина је врло корисна у предвиђању спонтаности процеса.

(и) Ако је ∆Г негативан, процес је спонтан

(ии) Ако је ∆Г позитиван, процес није спонтан

(иии) Ако је једнак нули, процес је у равнотежи

(Такође прочитајте: Упознавање Боиле-овог закона)

Гиббсову бесплатну енергију, која се првобитно звала расположива енергија, развио је 1870. године амерички научник Јосиах Виллард Гиббс. 1873. године, Гиббс је описао ову „расположиву енергију“ као:

„Највећа количина механичког рада која се може добити од супстанце у одређеној количини у датом почетном стању, без повећања запреминске запремине или омогућавања протока топлоте ка или изван објекта, осим као у процесима затварања који остају у почетном стању.“

Почетно стање објекта, према Гиббс-у, требало би да буде такво да „предмети могу да се пређу из стања ослобођеног енергије помоћу реверзибилног процеса“.

Гиббсова слободна енергија и равнотежа

Δ р ГƟ = Δ р ХƟ - ТΔ р СƟ = −2.303РТлогК

Где:

К је константа равнотеже

Р је гасна константа

Т је температура

За јаку ендотермну реакцију вредност Δ р ХƟ велика и позитивна. За ову вредност реакција К ће бити много мања од 1 и реакција ће створити производ.

За јаку ендотермну реакцију, вредност Δ р ХƟ велика и негативна. За такву реакцију вредност К би била већа од 1.