б. Термодинамический потенциал.

Выше мы выяснили смысл названия «свободная энтальпия», однако чтобы понять смысл второго названия, мы должны расширить область применения термодинамики. До сих пор все наши исследования относились к постоянному количеству вещества и мы рассматривали лишь изменения таких параметров, как Выясним как следует обобщить наши результаты, чтобы

количество вещества также могло быть использовано в качестве переменного параметра.

В качестве единицы мы выбираем 1 кмоль исследуемого вещества и будем обозначать буквой число килограмм-молей. Как мы уже видели в § 1—9, гюлные значения экстенсивных параметров пропорциональны количеству рассматриваемого вещества. Если взять в раз больше вещества, сохраняя интенсивные параметры постоянными, то объем, энтропия и все другие экстенсивные параметры также увеличатся в раз. Итак, если обозначают объем и энтропию одного килограмм-моля, то мы имеем

Это же справедливо для четырех характеристических функций, ибо эти величины аддитивно образованы из энергии и, давления умноженного на объем V, и температуры умноженной на энтропию 5, откуда

Теперь мы можем рассматривать изменение энергии системы не только при подводе тепла или совершении внешней работы, но также и при квазистатическом добавлении небольшого количества вещества, при котором энтропия и объем сохраняются постоянными:

Величину часто называют химическим потенциалом, но в настоящей книге мы будем называть ее термодинамическим потенциалом. Он равен энергии, необходимой для добавления к системе единицы количества вещества посредством квазистатического процесса при постоянных энтропии и объеме. Это понятие примерно соответствует понятию «потенциала» в теории электричества, где потенциал представляет энергию, необходимую для перемещения единицы заряда из бесконечности в данное положение. Дифференциальные выражения для других характеристических функций можно получись таким же образом. Так как третий член в правой

части выражения не изменяется, мы получаем

Итак, термодинамический потенциал можно записать в виде

Значение термодинамического потенциала можно определить непосредственно при помощи последнего члена в выражении (13.9). Поскольку свободная энтальпия

то, дифференцируя последнее выражение по при постоянных Тир, мы находим, что Действительно, постоянны при постоянных а каждый из членов пропорционален таким образом,

Итак, термодинамический потенциал равен свободной энтальпии 1 кмоль. По этой причине свободную энтальпию и называют часто термодинамическим потенциалом. Но выражение (13.10) справедливо лишь в том случае, если система состоит из одного простого вещества,