吉布斯自由能的公式是如何得出的？

1樓：

Gibbs自由能定義為Gibbs系綜中的熱力學勢，在此系綜中G有最簡單的函式形式：

不難看出，在Gibbs系綜即系綜中，所有的其他物理量都可以用Gibbs自由能計算得到（）：

等等。還有乙個重要的公式是：

說的是Gibbs自由能等於單粒子的化學勢之和。

2樓：學徒安生

大學非化學類專業。

本人就關於吉布斯自由能的定義式沒有作特別深入的多角度認識，個人見解也不擺出來獻醜了（其實是懶），下面就直接把課本相關頁貼了出來。

《大學化學》（本校老師編著的）

順祝學安

3樓：

任何體系內發生的相變化或者化學反應，必定是乙個自發進行的不可逆過程。根據熱力學第二定律，這個過程發生的結果必定是使得體系的熵值增大。而吉布斯自由能判據就是這個熵判據的在恆溫恆壓條件下一種常用的特殊形式。

對於乙個不處於平衡態的任意封閉體系而言，它與環境存在著能量交換。這種非絕熱的特性使得外界的能量輸入對反應體系內熵值的影響不能忽略，因此判斷反應是否自發進行的時候，我們需要將反應體系與環境一起作為乙個總體進行熵值的計算，再用總熵的變化量判斷反應進行的方向。

在存在外界熱量交換的情況下,根據封閉體系Clausius不等式有（左側為體系的熵變，右側為環境熵相反數）：

在恆溫恆壓條件下，可以將熱力學第一定律代入上式熵判據中，即可得到：

上式右邊為外加功，如果反應自發那麼右側應該為0，所以可以得到

這也就是吉布斯判據的形式啦。

說句題外話，還有個亥姆霍茲判據，是熵判據在恆溫恆容狀態下的表達形式，但是因為不太常用，大家可能都沒怎麼聽說過。