Kimyoviy termodinamika va termokimyo asoslari

7. Тermodinamik potensiallar
Berilgan sharoitdagi qaytar jarayonda sistema bajargan ishni hisoblashga yordam beruvchi, sistemaning holatini belgilovchi o’zgaruvchilar asosida olingan funksiyalar termodinamik potensiallar deyiladi. Тermodinamik potensiallarga izotermik-izoxorik potensial, izobarik-izotermik potensial G, entalpiya H va ichki energiya U lar kiradi. Bu potensiallar holat funksiyalaridir. Тermodinamikaning birinchi va ikkinchi qonunlarini birlashtirgan ifodasi asosida quyidagi tenglamani yozish mumkin.
(33.1)
bundan ; demak, izotermik-izoxorik jarayonda sistemada bajarilgan ish holat funksiyasining kamayishiga teng. Funksiya izoxork-izotermik potensial yoki qisqacha qilib Gelmgolsning erkin energiyasi deyiladi va F harfi bilan belgilanadi.
(33.2)
Erkin energiyaning o’zgarishi jarayon qanday borishiga emas, balki modddalar tabiatiga, sistemaning dastlabki va oxirgi holatlariga bog’liq bo’ladi.
O’zgarmas bosimdagi sisitemalar uchun izobarik-izotermik potensial G harfi bilan belgilanib, quyidagicha ifodalanadi:
(33.3)
Qaytar jarayonlarda «G» o’zgarmaydi, ammo qaytmas jarayonlarda faqat kamayadi. Demak har bir sistemaning termodinamik hususiyatini quyidagi termodinamik funksiyalar orqali ifodalash mumkin

1. 
   S; 2) F=f(V,T); 3); G=f(P,T); 4) U
   

8. Gibbs va Gelmgols energiyalari
Izotermik-izoxorik jarayonlarda sistema yo’nalishini va uning muvozanat shartini Gelmgols energiyasining qiymati, izotermik-izobarik jarayonlarda esa Gibbs energiyasi qiymatining o’zgarishi ifodalaydi.
Gelmgols funksiyasi o’zgarmas temperatura va o’zgarmas hajmda qaytar jaryon borganda Gelmgols funksiyasining qiymati o’zgarmaydi, qaytmas o’z-o’zicha sodir bo’ladigan jarayon borganda Gelmgols funksiyasining qiymati kamayadi, ya’ni bu sharoitda jarayon Gelmgols funksiyasi kamayadigan yo’nalishda boradi. Gelmgols funksiyasining qiymati minumumga yetganda sistemada muvozanat qaror topadi. Demak, muvozanat shartining matematik ifodasi quyidagicha bo’ladi:
(34.1)
Gibbs funksiyasi. O’z-o’zicha boradigan jarayonlarda Gibbs funksiyasining qiymati kamayadi, ya’ni jarayon Gibbs funksiyasining kamayishi tomon boradi. Gibbs funksiyasi minimum qiymatga erishganda, sistemada muvozanat qaror topadi.
Тermodinamik muvozanatning sharti quyidagicha:
(34.2)