9. Химический потенциал компонента идеального газа

Химический потенциал компонента, выраженный через свободную энергию (уравнение 36,4), имеет следующий вид:

Зная свободную энергию смеси идеального газа, которая выражается уравнением (37,5), мы можем найти химический потенциал компонента:

и аналогично этому:

где

Мольно-объемная концентрация определяется как

Подставляя ее в (37,8), получим:

Возвратившись к уравнению (37,8), мы видим, что химический потенциал компонента есть функция или температуры и концентрации. Если система определяется термодинамическим потенциалом, то он будет иметь вид:

Найдем химический потенциал компонента, взяв за основу уравнение (38), используя уравнения (37,7) и Клапейрона — Менделеева.

Уравнение Клапейрона — Менделеева для смеси газов имеет вид:

где общее давление смеси газов, V — общий объем смеси газов, — общая масса газовой смеси.

Из уравнения (38,1) определим объем:

Подставив его из уравнения (38,2) в (37,8), получим:

Определим, далее, мольно-долевую концентрацию как

и, подставив ее значение из (38,4) в (38,3), найдем:

где

Из уравнения (38,5) следует, что химический потенциал компонента есть функция и мольно-долевой концентрации, т.е.