Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

På hvilken måde vil Gibbs Free Energy altid være negativ?

Gibbs frie energi vil ikke altid være negativ. Det kan være positivt, negativt eller endda nul.

Her er hvorfor:

* Gibbs Free Energy (G): Repræsenterer den maksimale mængde ikke-udøvelsesarbejde, der kan ekstraheres fra et lukket system ved konstant temperatur og tryk.

* Ligning: ΔG =ΔH - TΔS

* ΔH:Ændring i entalpi (varme absorberet eller frigivet)

* T:Temperatur i Kelvin

* ΔS:Ændring i entropi (forstyrrelse)

Betingelser for negative Gibbs Free Energy:

* spontane processer: Processer, der forekommer naturligt uden ekstern input af energi, vil have en negativ ΔG. Dette betyder, at systemet frigiver fri energi, hvilket gør processen energisk gunstig.

* gunstig entalpiændring: En negativ ΔH (eksoterm reaktion) bidrager til en negativ ΔG.

* gunstig entropiændring: En positiv ΔS (stigning i lidelse) bidrager til en negativ ΔG.

* Temperaturafhængighed: Ved højere temperaturer bliver entropiudtrykket (TΔS) mere signifikant. Selv hvis ΔH er positiv (endotermisk), kan en stor nok positiv ΔS gøre ΔG negativt.

Betingelser for positive Gibbs Free Energy:

* Ikke-spontane processer: Processer, der kræver, at energiindgangen forekommer, vil have en positiv ΔG. Disse processer er ikke energisk gunstige og vil ikke forekomme på egen hånd.

Betingelser for nul Gibbs Gratis energi:

* ligevægt: Når et system er i ligevægt, forekommer de fremadgående og omvendte reaktioner med lige store hastigheder, og ΔG =0. Dette betyder, at systemet hverken vinder eller mister fri energi.

Kortfattet:

Tegnet på Gibbs Free Energy indikerer, om en proces er spontan, ikke-spontan eller ved ligevægt. Det er ikke altid negativt og afhænger af samspillet mellem entalpi, entropi og temperatur.