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純水的自由能

發布時間:2021-12-19 07:43:58

Ⅰ 水的自發蒸發是吉布斯自由能大於0,但是敞開的杯子中的水可以自發蒸發,請解釋

水蒸發的ΔG>0是指從液體水變成純水蒸氣的過程,而生活中的水蒸發過程是直接蒸發到了空氣中。
算一下純水蒸氣擴散到大氣過程中的ΔG(這個會比前一個數值上大很多),加上蒸發過程的ΔG,那總的ΔG<0的。
所以,在生活中水蒸發是一個自發過程。
298K,100kPa下,
H2O(l)的ΔfGm標=-237.129kJ/mol;
H2O(g)的ΔfGm標=-228.572kJ/mol。
(數據來源於《物理化學》傅獻彩 第五版 附錄)

Ⅱ 為什麼水在臨界溫度時的表面吉布斯自由能等於零

如果水在壓力p下的沸點為T,那麼水在狀態p、T下的相變就成為等溫等壓可逆相變,由於是可逆的,所以這種相變的吉布斯自由能變化為0

Ⅲ 純水和溶液的自由能哪個大如何比較

純水的大,溶液中的溶質顆粒降低了水的自由能。

Ⅳ MgO的標准吉布斯自由能是多少跪求

吉布斯自由能(Gibbs free energy)在化學熱力學中為判斷過程進行的方向而引入的熱力學函數。又稱自由焓、吉布斯自由能或自由能。[1] 自由能指的是在某一個熱力學過程中,系統減少的內能中可以轉化為對外做功的部分。自由能(free energy)在物理化學中,按照亥姆霍茲的定容自由能F與吉布斯的定壓自由能G的定義。吉布斯自由能是自由能的一種。
中文名
吉布斯自由能
外文名
Gibbs free energy
拼 音
jibusi ziyouneng
別 稱
吉布斯函數
相關領域
熱力學
表示字母
G
目錄
1 簡介
2 提出
3 定義
4 特點
5 等溫公式
6 物理意義
7 自由能
8 平衡常數
9 原理

簡介
吉布斯自由能又叫吉布斯函數,(英Gibbs free energy,Gibbs energy or Gibbs function; also known as free enthalpy)是熱力學中一個重要的參量,常用G表示,它的定義是:
G = U − TS + pV = H − TS,
其中U是系統的內能,T是溫度(絕對溫度,K),S是熵,p是壓強,V是體積,H是焓。
吉布斯自由能的微分形式是:
dG = − SdT + Vdp + μdN,
其中μ是化學勢,也就是說每個粒子的平均吉布斯自由能等於化學勢。

Ⅳ 液體吉布斯自由能的計算的幾個問題

1 表面能不屬於內能,式子中不需要加入表面能,
2 p表示外界壓力,所以p中應包括附加壓強
3 恆溫下 Tds = d(U + PV) - dG
= dU + Pdv + vdp -dG
= Q -Pdv+pdv+pdv + vdp-dG
= Q + Vdp - dG

式子中p表示系統所受到的壓強,所以p不能單純認為外壓還是內壓,以液體在量筒中為例,水銀形成凸面 所以 p = p(外) + p(附) 水會形成凹面 p = p(外) - P(附) 熱量是過程量,是不需要加微分符號的 式子中的吉布斯自由能變化量可通過通過表面能的變化值求出來。
化學勢是狀態函數 對於一個過程 常用其變化量 為△μ (a) = △G(a) + RTlnx(a).

物化的知識忘得差不多了,又跑去大概翻了一下課本。

Ⅵ 水揮發的過程吉布斯自由能變化小於零,是自發進行的,應該是放能的反應,可是卻沒有放熱啊

液態水只有在一定溫度時才能揮發,屬於自發過程,吉布斯自由能變化大於零,但屬於吸熱過程。

Ⅶ 生物 在同溫同壓下,純水與不同濃度的水溶液比較,水勢最高的是

純水

在等溫等壓下,體系(如細胞)中的水與純水之間每偏摩爾體積的水的化學勢差。用符號ψ(音PSi)或Ψw表示。水分的運動需要能量作功,所以水分的移動和平衡是一個屬於「能學」的問題,長期以來誤用力(如吸水力)的概念來描述。60年代以後,植物生理學中,關於水分進出細胞的問題,普遍採用水勢的概念,水勢概念是從熱力學的基本規律中推導出來的,它由自由能、化學勢引伸而來。水勢是推動水分移動的強度因素。可通俗地理解為水移動的趨勢。水總是由高水勢處自發流向低水勢處,直到兩處水勢相等為止。任何含水體系的水勢,要受到能改變水自由能的諸因素(如溶質、壓力等)的影響,使體系的水勢有所增減。例如溶於水的溶質能降低體系的自由能,使水勢降低。純水的水勢被規定:在標准狀況下(在一個大氣壓下,與體系同溫度時)為零。這里說的純水是指不以任何方式(物理或化學)與其他物質結合的純的自由水。它「無牽無掛」所含自由能最高,所以純水的水勢最高。當純水中溶有任何物質時,由於溶質(分子或離子)與水分子相互作用,消耗了部分自由能,所以任何溶液的水勢比純水低。溶液的溶質越多,溶液的水勢越低。 如: 1mol 蔗糖液水勢為-2.69MPa 1mol KCl溶液水勢為-4.5MPa 海水的水勢約為-2.5MPa 水勢的單位 (1) 帕(pascle),常用MPa 表示。 1 Mpa=106 Pa, Pa=N·m-2 (2) 曾經使用過的一些水勢單位: 巴(bar)、大氣壓(atm)等; 以上3種單位的換算關系如下: 1 Mpa = 10 bar = 9.87 atm

Ⅷ 電解水的反應就是水生成的逆反應,為什麼該電池的可逆電動勢就可以從水的標准摩爾生成吉布斯自由能求得呢

原電池平衡,即電化學平衡是化學反應式,當反應的總速度V=V正-V逆=0,我們就說該反應達到了平衡。對於一個普通的化學反應,例如合成氨反應,氫和氮合成氨的正反應速度和由氨分解為氫和氮的逆反應速度相等時:反應的總速度V=V正-V逆=0,我們就說上述反應達到了平衡。反應處於化學平衡狀態時,表面上看反應停止了。因此化學平衡的一個重要標志是反應總速度等於零。對於電化學反應,它們是在電池或電解池中,伴隨著電現象(電流和電壓)發生的。在什麼情況下,電化學反應達到平衡呢?以電池來看,當我們把兩個電極用導線串聯一個負荷電阻構成一個迴路時,電池中就發生化學反應。如在氫氧燃料電池中的反應為H2+。據上面對化學反應的分析,要使電化學反應處於平衡狀態,電池反應的總速度應等於零。則按法拉第定律,迴路中的電流也為零。也就是說,即使兩個電極在連接的情況下,迴路中也沒有電流通過。怎樣才能使電池處於這種狀態呢?原則上說,我們只要使迴路中的負荷電阻無限大。在實驗中,我們使用最多的滿足這一條件的儀器,叫做電位計,工作電池提供一個穩定的電壓,它在一根粗細非常均勻的電阻線AB兩端形成一個電位差。因為電阻線AB是非常均勻的,故在AB上的電位降也是非常均勻的。B點是高電位,A點是低電位。將被測電池的負極和低電位點A連接,並串聯一個高靈敏度的檢流計,正極以滑動接頭和電位較高的部位連接。移動滑動接頭,我們可以找到一個點,恰使檢流計的指針為零。此時從滑動接點C到A點之間的電位差,恰巧和被測電池的端電壓相等並方向相反,故相互抵消,在被測電池的迴路中檢流計的指針為零,表明沒有電流通過被測電池。根據上面的討論,此時被測電池處於電化學的平衡狀態。當電池處於電化學的平衡狀態時,在熱力學上稱這個電池為可逆電池。其實可逆電池除必須符合在放電迴路中的電流為零的條件之外,還要滿足電池中發生的電池反應在化學上必須是可逆反應的條件。所謂電池反應在化學上是可逆反應,就是指電池充電時的反應,恰好是電池放電時的反應的逆反應。還以氫氧燃料電池為例,其電池反應在化學上是可逆的。但並非所有電池都滿足這一條件。例如我們將金屬鋅片和鉑片同時插入硫酸溶液中形成的電池,它的電池反應在化學上就是不可逆的。示例:這個電池我們表示為Zn|H2SO4|Pt,在兩極間通過負荷電阻接成迴路後,放電時的電池反應為:陽極:Zn→Zn2++2e 陰極:2H++2e→H2 電池反應:Zn+2H+→Zn2++H2 如果對該電池充電,其電池反應為:陰極(鋅電極):2H++2e→H2 結果是電解水。這樣這個電池的電池反應在化學上是不可逆的。這種電池就不可能是一個熱力學的可逆電池。電化學熱力學研究和處理的對象就是可逆電池,也就是處於電化學平衡的電池。

Ⅸ 什麼是親水基布斯自由能鉀離子的親水吉布斯自由能是多少

吉布斯自由能 是判斷一個反應可不可逆 能不能反應的參量
這是要看這個反應的溫度和壓強等條件的

Ⅹ 為什麼水溶液的自由能要小於純水的自由能

從宏觀上來說,這是一個自發的過程,所以溶液要比純水的小。
因為回溶解會使混亂度答S增大,同時熱效應如果比較小時,不足以抵消熵的變化,所以就減小了。

混亂度的微觀意義是比較明顯的。
而熱效應就是分子間力的作用力了。如果水分子跟其他分子的作用力大於水分子跟水分子的,大於其他分子跟其他分子的,這肯定是一個放熱過程,故H也是負的,兩項都負,自然要變小了。
可如果剛好相反時,這就會吸熱,也就是H為正了,如果H的增加大於T*熵的增加,那G就是正的了。也就不是減小了。

所以微觀解釋分兩個:一是相互作用力,一是混亂度。

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