吉布斯自由能ΔG是什么以及它的定义是什么？

Question

如题所述

Answer 1

在热力学的范畴中，有一个关键的参数，那就是吉布斯自由能（ΔG），这个概念源于19世纪70年代，由美国杰出的物理学家和化学家詹姆斯·吉布斯所提出。

吉布斯自由能的定义是通过一系列物理量来衡量的，它被表达为：G = U - TS + pV = H - TS。这里的每一个符号都代表了特定的物理意义：

U，代表的是系统的内能，它是构成系统能量的基础。
T，即温度，是衡量热运动程度的度量单位。
S，即熵，反映了系统的无序程度，熵值越大，系统的无序性越强。
p，即压强，是描述气体压力的物理量。
V，是系统的体积，在化学反应中，它与压力一起影响系统的状态。
而H，即焓，是内能和压力体积乘积的总和，它包含了系统的热力学能和压力能。

因此，吉布斯自由能不仅体现了系统的能量状态，还考虑了温度、无序性以及压力等因素，是理解和预测化学反应是否自发进行的重要工具。