一种新的热力学函数——元素势

由化学热力学知,对一个温度T、压力P时由S个组分组成的理想混合物(理想气体或理想溶液)系统,常用吉布斯函数最小法和平衡常数法进行平衡分析.吉布斯函数最小法的原理是当其吉布斯函数值达到最小值时,系统就达到平衡状态根据热力学原理,系统的吉布斯函数为G=sumfromj=1tos(GjNj)(1)式中Nj为第j种组分的摩尔数,Gj为j组分的分摩尔吉布斯函数,S为系统的组分数(处于不同相中的同一种分子被看作为不同的组分).组分j的分摩尔吉布斯函数为Gj=Gj~0(T,P)+RTlnXj(2)式中Gj0(T,P)为温度T、压力P时纯物质j的分摩尔吉布斯函数,Xj为j组分在所属相中的摩尔分数,R为通用气体常数.系统平衡时必须同时满足元素的原子摩尔数守恒约束条件sumfromj=1tos(n_(i,j)N_j)=A_(i,j)=1,2,…,L,(3)式中ni,j为j组分中第i种元素的原子数,Ai为i种元素的原子在系统中的总摩尔数,L为系统中元素的种类数.进行给定条件下系统平衡分析,意味着求解满足约束条件(3)下使系统吉布斯函数达到最小值时各组分的摩尔分数