خرید و دانلود نسخه کامل کتاب Use of Legendre transforms in chemical thermodynamics

توضیحاتی در مورد کتاب

گزارش فنی IUPAC / 2001، Pure Appl. شیمی، جلد. 73، شماره 8، صفحات 1349-1380.

معادله اساسی ترمودینامیک برای انرژی داخلی U ممکن است شامل اصطلاحاتی برای انواع مختلف کار باشد و فقط شامل دیفرانسیل های مختلف باشد. متغیرهای گسترده معادله اساسی برای U متغیرهای فشرده را به عنوان مشتقات جزئی انرژی داخلی با توجه به سایر خواص گسترده به دست می دهد. علاوه بر عبارات ترکیبی از قوانین اول و دوم برای یک سیستم شامل کار PV، معادله اساسی برای انرژی داخلی ممکن است شامل عباراتی برای کار شیمیایی، کار گرانشی، کار حمل و نقل الکتریکی، کار کشیدگی، کار سطحی، کار الکتریکی باشد. و قطبش مغناطیسی و انواع دیگر کارها. معادلات اساسی برای سایر پتانسیل‌های ترمودینامیکی را می‌توان با استفاده از تبدیل‌های لژاندر به دست آورد که این پتانسیل‌های ترمودینامیکی دیگر را بر حسب U منهای جفت‌های مزدوج متغیرهای فشرده و گسترده در یک یا چند عبارت کاری تعریف می‌کنند. متغیرهای مستقلی که با دیفرانسیل در یک معادله بنیادی نشان داده می شوند، متغیرهای طبیعی نامیده می شوند. متغیرهای طبیعی یک پتانسیل ترمودینامیکی مهم هستند زیرا اگر بتوان یک پتانسیل ترمودینامیکی را به عنوان تابعی از متغیرهای طبیعی آن تعیین کرد، می توان با گرفتن مشتقات جزئی از پتانسیل ترمودینامیکی با توجه به متغیرهای طبیعی، تمام خواص ترمودینامیکی سیستم را به دست آورد. . متغیرهای طبیعی نیز مهم هستند زیرا در معیار تغییر و تعادل خود به خودی بر اساس آن پتانسیل ترمودینامیکی ثابت نگه داشته می شوند. با استفاده از تبدیل های لژاندر می توان هر مجموعه دلخواه از متغیرهای طبیعی را به دست آورد. آنتالپی H، انرژی هلمهولتز A، و انرژی گیبس G با تبدیل های لژاندر تعریف می شوند که به ترتیب P، T، و P و T را با هم به عنوان متغیرهای طبیعی معرفی می کنند. از تبدیل‌های لژاندر بیشتر می‌توان برای معرفی پتانسیل شیمیایی هر گونه، پتانسیل گرانشی، پتانسیل الکتریکی فازها، کشش سطحی، نیروی ازدیاد طول، قدرت میدان الکتریکی، قدرت میدان مغناطیسی و سایر متغیرهای شدید به عنوان متغیرهای طبیعی استفاده کرد. تعداد زیادی پتانسیل ترمودینامیکی تبدیل شده که می توان تعریف کرد، مشکلات نامگذاری جدی را ایجاد می کند. برخی از تبدیل‌های انرژی درونی را می‌توان به‌عنوان تبدیل‌های H، A یا G نیز در نظر گرفت. از آنجایی که تبدیل‌های U، H، A و G مفید هستند، می‌توان آنها را به عنوان انرژی داخلی تبدیل شده U’، تبدیل‌شده نام برد. آنتالپی H’، انرژی هلمهولتز تبدیل شده A’، و انرژی گیبس G’ را در زمینه ای تبدیل کرد که مشخص است چه متغیرهای طبیعی فشرده دیگری معرفی شده اند. پتانسیل شیمیایی μi یک گونه خاصیت فشرده بسیار مهمی است زیرا مقدار آن در سراسر یک سیستم چند فازی در حالت تعادل یکنواخت است، حتی اگر فازها ممکن است حالت‌های مختلف ماده باشند یا در فشارها، پتانسیل‌های گرانشی یا پتانسیل الکتریکی متفاوت باشند. هنگامی که پتانسیل شیمیایی یک گونه ثابت نگه داشته می شود، تبدیل لژاندر می تواند برای تعریف انرژی گیبس تبدیل شده استفاده شود، که در حالت تعادل در پتانسیل شیمیایی مشخص شده آن گونه به حداقل می رسد. به عنوان مثال، پتانسیل های شیمیایی تبدیل شده در بیوشیمی مفید هستند زیرا استفاده از pH به عنوان یک متغیر مستقل راحت است. توصیه هایی برای روشن شدن استفاده از پتانسیل های ترمودینامیکی تبدیل شده سیستم ها و پتانسیل های شیمیایی تبدیل شده گونه ها ارائه شده است.

محتوا >
معادلات بنیادی ترمودینامیک برای سیستم‌های بدون واکنش شیمیایی
سیستم‌های یک فاز با گونه‌های N
سیستم‌های یک فاز با یک گونه
انواع دیگر کار
سیستم های تک فاز با گونه های N و کار غیر PV
تعادل فاز
معادلات بنیادی ترمودینامیک برای سیستم های دارای واکنش های شیمیایی
اجزا در مواد شیمیایی سیستم های واکنش
واکنش های گاز
واکنش های بیوشیمیایی
معادلات بنیادی ترمودینامیک برای سیستم هایی با کار گرانشی و کار الکتریکی
سیستم هایی با کار گرانشی
سیستم ها با کار الکتریکی
معادلات بنیادی ترمودینامیک برای سیستم هایی با انواع دیگر کار
سیستم هایی با کار سطحی
سیستم های با مکانیک کار آنیکال
سیستم هایی با کار پلاریزاسیون الکتریکی
سیستم هایی با کار قطبش مغناطیسی
توصیه ها
ضمیمه: میدان ها و چگالی ها
نامگذاری
منابع