Kemisk potential för Thermal Fysik | Föreläsning Notes

F

= U

_{int + NU}

_{ext - ts}

där N Omdömen kommer från det faktum att gärningarna externa energi på varje partikel i systemet. Nu anser två system S Omdömen _{1och S Omdömen 2which är vid samma temperatur och kan utbyta partiklar, men som ännu inte är i diffusiv jämvikt. Vi kan anta att initialt m 2> m 1, och vi kan beteckna den första, icke-jämvikts skillnad i kemisk potential som Dm i = m 2i- m 1i.}

Nu Låt en skillnad i potentiell energi upprättas mellan systemen, så att den potentiella energin hos varje partikel i S Omdömen _{1 är upphöjd exakt genom Dm i. En sådan skillnad kan komma från gravitations potentiell energi, eller electrodynamical potentiell energi, till exempel. Omdömen}

Genom att etablera en potentiell energi steg, vi lägger till en potentiell energi N Omdömen Dm _{ito den energin hos varje stat i S Omdömen l.}

Således slutliga kemisk potential energi S Omdömen _{1 är Omdömen}

(10,5) Review

eftersom vi inte ändrar energin i S Omdömen < sub> 2. Men nu m _{L f Omdömen = m 2 f}

, så systemen är i Málaga

diffusiv jämvikt. Därför ser vi att den kemiska potentialen motsvarar en verklig potentiell energi i att skillnaden i kemisk potential mellan två system är lika med den potentiella barriär som kommer att föra de två systemen i diffusiv jämvikt.

Eftersom den kemiska potentialen har samma egenskaper som potentiell energi, ser vi att vi inte kan definiera en absolut kemisk potential. Endast skillnader i kemisk potential har några fysiska betydelser. Från resonemanget ovan, ser vi att om en extern potential steg existerar, är den totala kemiska potentialen för ett system summan Omdömen

m _{tot = m int + m ext Omdömen}

där m _{extis den potentiella energin per partikel i yttre potential och m den kemiska potential som skulle vara närvarande om den externa potentialen var noll Intis.}

Slutligen, eftersom vi kan bara fysiskt diskutera skillnader i kemisk potential, fysiska tillstånd diffusiv jämvikt blir Omdömen

Dm _{ext = Dm int (10,6) Review}

Exempel:

Vad är villkoret för diffusiv jämvikt en kolonn av ideal gas vid temperaturen t

Låt n Omdömen

(0) vara antalet partiklar i den nedre kammaren, och < em> n

( h

) vara antalet partiklar i den övre kammaren. Vi vill m

(0) = m (