ХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ
(М1).
термодинамич. функция, применяемая при описании состояния систем с переменным
числом частиц. В случае системы, состоящей из i компонентов, X. п. определяется
как приращение внутренней энергии U системы при добавлении к системе
бесконечно малого количества молей i-того компонента, отнесённое к этому
количеству вещества, при постаянных объёме V, энтропии S и количествах
молей каждого из остальных компонентов HI (j не= i). В общем случае
X. п. может быть определён как приращение любого из остальных потенциалов
термодинамических системы при различных постоянных параметрах: гиббсовой
энергии G - при постоянных давлении р, темп-ре Т и пj;
гельмгольцевой энергии А - при постоянных V, Т я n
X. п. зависит как от концентрации данного
компонента, так и от вида и концентрации др. компонентов системы (фазы).
Только в простейшем случае - смеси идеальных газов - щ зависит лишь от
концентрации рассматриваемого компонента и от темп-ры:
Для смеси неидеальных газов в равенстве
(2) должна стоять фугитивность этого компонента. X. п. характеризует
способность рассматриваемого компонента к выходу из данной фазы (путём
испарения, растворения, кристаллизации, хим. взаимодействия и т. д.). В
многофазных (гетерогенных) системах переход данного компонента может происходить
самопроизвольно только из фазы, в к-рой его X. п. больше, в фазу, для к-рой
его Х.п. меньше. Такой переход сопровождается уменьшением X. п. этого компонента
в 1-й фазе и увеличением во 2-й. В результате разность между X. п. данного
компонента в этих двух фазах уменьшается и при достижении равновесия X.
п. компонента становится одинаковым в обеих фазах. В любой равновесной
гетерогенной системе X. п. каждого компонента одинаков во всех фазах.
Если в различных фазах или в разных местах
одной фазы X. п. к.-л. компонента неодинаков, то в системе самопроизвольно
(без затраты энергии извне) происходит перераспределение частиц, сопровождающееся
выравниванием X. п.
Из условий термодинамич. равновесия систем,
в к-рых возможны хим. реакции, фазовые переходы и др. процессы перераспределения
частиц, и уравнения, учитывающего баланс частиц, вытекают важнейшие термодинамич.
соотношения: действующих масс закон, фаз правило Дж. У. Гиббса,
основные
законы разбавленных растворов (см. Вант-Гоффа закон, Рауля законы, Генри
закон и др.) и т д.
X. п. в качестве нормировочной постоянной
входит в распределение Больцмана, а также в распределения по энергиям Бозе-Эйнштейна
и Ферми-Дирака для частиц идеального газа (см. Статистическая физика).
X.
п. вырожденного газа электронов (ферми-газа) тождественно совпадает
с граничной фермы энергией.
X. п. был введён Гиббсом, численно выражается
в единицах энергии на единицу количества вещества (дж/моль) или
на единицу массы (дж/кг).
Лит. см. при статьях Термодинамика,
Статистическая физика. И. А. Кузнецов.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я