Potencial Químico
Description 
Variables
Cálculos
Cálculos
Ecuaciones
Ejemplos
La entrop a depende de la energ a interna
$S=S(U,V,N_i)$
Por ello el diferencial es con
| $ dS =\left(\displaystyle\frac{\partial S}{\partial U}\right)_{V,N_i} dU +\left(\displaystyle\frac{\partial S}{\partial V}\right)_{U,N_i} dV +\displaystyle\sum_i\left(\displaystyle\frac{\partial S}{\partial N_i}\right)_{U,V,N_j} dN_i $ |
(ID 8007)
La variaci n de la entrop a con el n mero de part culas se define como el potencial qu mico con
| $ \mu_i \equiv \left(\displaystyle\frac{\partial S }{\partial N_i }\right)_{U,V,N_j}$ |
(ID 8009)
El diferencial de la Entrop a es con energía interna $J$, entropía $J/K$, numero de partículas del tipo $i$ $-$, variación de la energía interna $J$, variación de la entropía $J/K$, variación del numero de partículas del tipo $i$ $-$, variación del volumen $m^3$ y volumen $m^3/mol$
| $ dS =\left(\displaystyle\frac{\partial S}{\partial U}\right)_{V,N_i} dU +\left(\displaystyle\frac{\partial S}{\partial V}\right)_{U,N_i} dV +\displaystyle\sum_i\left(\displaystyle\frac{\partial S}{\partial N_i}\right)_{U,V,N_j} dN_i $ |
Con la primera ley de la termodin mica con
| $ dS =\left(\displaystyle\frac{\partial S}{\partial U}\right)_{V,N_i} dU +\left(\displaystyle\frac{\partial S}{\partial V}\right)_{U,N_i} dV +\displaystyle\sum_i\left(\displaystyle\frac{\partial S}{\partial N_i}\right)_{U,V,N_j} dN_i $ |
\\n\\nse tiene que\\n\\n
$dS=\displaystyle\frac{1}{T}dU+\displaystyle\frac{p}{T}dV$
\\n\\npor lo que se concluye que\\n\\n
$\left(\displaystyle\frac{\partial S}{\partial U}\right)_{V,N_i}=\displaystyle\frac{1}{T}$
,\\n\\n
$\left(\displaystyle\frac{\partial S}{\partial V}\right)_{U,N_i}=\displaystyle\frac{p}{T}$
y la definici n del potencial qu mico con entropía $J/K$, numero de partículas del tipo $i$ $-$ y potencial químico de las partículas del tipo $i$ $J$
| $ \mu_i \equiv \left(\displaystyle\frac{\partial S }{\partial N_i }\right)_{U,V,N_j}$ |
se tiene que con entropía $J/K$, numero de partículas del tipo $i$ $-$ y potencial químico de las partículas del tipo $i$ $J$
| $ dS =\displaystyle\frac{1}{ T } dU +\displaystyle\frac{ p }{ T } dV +\displaystyle\sum_i\displaystyle\frac{ \mu_i }{ T } dN_i $ |
(ID 8008)
En caso de un sistema en equilibrio la entrop a es m xima y la variaci n cero:\\n\\n
$dS=0$
Si el sistema esta en un volumen fijo (
| $ dS =\displaystyle\frac{1}{ T } dU +\displaystyle\frac{ p }{ T } dV +\displaystyle\sum_i\displaystyle\frac{ \mu_i }{ T } dN_i $ |
sigue que con potencial químico de las partículas del tipo $i$ $J$, presión $Pa$, temperatura $K$, variación de la energía interna $J$, variación de la entropía $J/K$, variación del numero de partículas del tipo $i$ $-$ y variación del volumen $m^3$
| $\displaystyle\sum_i \mu_i dN_i =0$ |
(ID 8010)
La energ a interna depende de la entrop a
$U=U(S,V,N_i)$
Por ello el diferencial es con
| $ dU =\left(\displaystyle\frac{\partial U }{\partial S }\right)_{ V , N_i } dS +\left(\displaystyle\frac{\partial U }{\partial V }\right)_{ S , N_i } dV +\displaystyle\sum_i\left(\displaystyle\frac{\partial U }{\partial N_i }\right)_{ S , V , N_j } dN_i $ |
(ID 8013)
El diferencial de la energ a interna es con energía interna $J$, entropía $J/K$, numero de partículas del tipo $i$ $-$, variación de la energía interna $J$, variación de la entropía $J/K$, variación del numero de partículas del tipo $i$ $-$, variación del volumen $m^3$ y volumen $m^3/mol$
| $ dU =\left(\displaystyle\frac{\partial U }{\partial S }\right)_{ V , N_i } dS +\left(\displaystyle\frac{\partial U }{\partial V }\right)_{ S , N_i } dV +\displaystyle\sum_i\left(\displaystyle\frac{\partial U }{\partial N_i }\right)_{ S , V , N_j } dN_i $ |
Con la primera ley de la termodin mica con
| $ dU =\left(\displaystyle\frac{\partial U }{\partial S }\right)_{ V , N_i } dS +\left(\displaystyle\frac{\partial U }{\partial V }\right)_{ S , N_i } dV +\displaystyle\sum_i\left(\displaystyle\frac{\partial U }{\partial N_i }\right)_{ S , V , N_j } dN_i $ |
\\n\\nse concluye que\\n\\n
$\left(\displaystyle\frac{\partial U}{\partial S}\right)_{V,N_i}=T$
,\\n\\n
$\left(\displaystyle\frac{\partial U}{\partial V}\right)_{S,N_i}=-p$
se tiene que debe ser con entropía $J/K$, numero de partículas del tipo $i$ $-$ y potencial químico de las partículas del tipo $i$ $J$
| $ \mu_i \equiv \left(\displaystyle\frac{\partial S }{\partial N_i }\right)_{U,V,N_j}$ |
y se tiene con entropía $J/K$, numero de partículas del tipo $i$ $-$ y potencial químico de las partículas del tipo $i$ $J$
| $ dU = T dS - p dV + \displaystyle\sum_i \mu_i dN_i $ |
(ID 8014)
La energ a libre de Helmholtz depende de la temperatura
$F=F(T,V,N_i)$
Por ello el diferencial es con
| $dF=\left(\displaystyle\frac{\partial F}{\partial T}\right)_{V,N_i}dT+\left(\displaystyle\frac{\partial F}{\partial V}\right)_{T,N_i}dV+\sum_i\left(\displaystyle\frac{\partial F}{\partial N_i}\right)_{T,V,N_j}dN_i$ |
(ID 8011)
El diferencial de la energ a libre de Helmholtz es con energía libre de Helmholtz $J$, numero de partículas del tipo $i$ $-$, temperatura $K$, variación de la función de Helmholtz $J$, variación de la temperatura $K$, variación del numero de partículas del tipo $i$ $-$, variación del volumen $m^3$ y volumen $m^3/mol$
| $dF=\left(\displaystyle\frac{\partial F}{\partial T}\right)_{V,N_i}dT+\left(\displaystyle\frac{\partial F}{\partial V}\right)_{T,N_i}dV+\sum_i\left(\displaystyle\frac{\partial F}{\partial N_i}\right)_{T,V,N_j}dN_i$ |
Como por otro lado la energ a libre de Helmholtz es con
| $dF=\left(\displaystyle\frac{\partial F}{\partial T}\right)_{V,N_i}dT+\left(\displaystyle\frac{\partial F}{\partial V}\right)_{T,N_i}dV+\sum_i\left(\displaystyle\frac{\partial F}{\partial N_i}\right)_{T,V,N_j}dN_i$ |
\\n\\npor lo que\\n\\n
$\left(\displaystyle\frac{\partial F}{\partial T}\right)_{V,N_i}=-S$
,\\n\\n
$\left(\displaystyle\frac{\partial F}{\partial V}\right)_{T,N_i}=-p$
\\n\\nse tiene que como la variaci n de la energ a libre de Helmholtz en funci n de la variaci n de part culas es igual a aquella de la entrop a \\n\\n
$\left(\displaystyle\frac{\partial F}{\partial N_i}\right)_{V,T} = \left(\displaystyle\frac{\partial S}{\partial N_i}\right)_{U,V}=\mu_i$
y se tiene con
| $ dF =- S dT - p dV + \displaystyle\sum_i \mu_i dN_i $ |
(ID 8015)
La energ a libre de Gibbs depende de la presi n
$G=G(p,T,N_i)$
Por ello el diferencial es con
| $ dG =\left( \displaystyle\frac{\partial G}{\partial T}\right)_{p,N_i} dT +\left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial p}\right)_{T,N_i} dp +\displaystyle\sum_i\left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial N_i}\right)_{T,p,N_j} dN_i $ |
(ID 8012)
El diferencial de la energ a libre de Gibbs es con
| $ dG =\left( \displaystyle\frac{\partial G}{\partial T}\right)_{p,N_i} dT +\left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial p}\right)_{T,N_i} dp +\displaystyle\sum_i\left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial N_i}\right)_{T,p,N_j} dN_i $ |
Como por otro lado la energ a libre de Gibbs es con
| $ dG =- S dT + V dp $ |
\\n\\npor lo que\\n\\n
$\left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial T}\right)_{p,N_i}=-S$
,\\n\\n
$\left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial p}\right)_{T,N_i}=V$
\\n\\nse tiene que como la variaci n de la energ a libre de Gibbs en funci n de la variaci n de part culas es igual a aquella de la entrop a \\n\\n
$\left(\displaystyle\frac{\partial G}{\partial N_i}\right)_{p,T} = \left(\displaystyle\frac{\partial S}{\partial N_i}\right)_{U,V}=\mu_i$
y se tiene con
| $ dG =- S dT + V dp +\displaystyle\sum_i \mu_i dN_i $ |
(ID 8016)
ID:(790, 0)
