Главная > Разное > Лекции по термодинамике
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 35. Свободная энергия идеального газа

Вычислим свободную энергию идеального газа. В этом случае pv = RT, где R зависит от взятой массы газа. Согласно уравнению (45),

и, следовательно, при постоянном Т

Положив для имеем и

Итак, свободная энергия с возрастанием объема уменьшается. Обозначим массу газа через , тогда единица массы займет объем Свободная энергия единицы массы равна

а для всей массы газа

Проверим, пользуясь этой формулой, фундаментальное свойство свободной энергии, доказанное в § 33. Представим себе сосуд, разделенный перегородкой на 2 части, с объемами содержащие единиц массы одного и того же идеального газа.

Удалим перегородку. Пренебрегая силой тяжести, мы получим тогда однородную смесь массы , занимающую объем . Согласно уравнению (50), приращение свободной энергии будет равно

Обозначим его через . Тогда

откуда

Отсюда следует, что Ф достигает максимума при Но для этого значения , так что при всех других значениях отрицательно. Итак, когда разница и плотности между обеими массами газа исчезнет, свободная энергия уменьшится. Очевидно, что, удаляя перегородку при , мы никакого изменения свободной энергии не получим.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление