Fotonlarning ideal gazining Gibbsning erkin energiyasi uchun qanday matematik ifoda qilish kerak

Ushbu maqolada fotonlar nazariyasidan ma'lum bo'lgan parametrlar nuqtai nazaridan kuchlar jihatidan ifodalangan fotonlarning ideal gazining Gibbsning erkin energiyasini matematik ravishda qanday chiqarish kerakligi tushuntiriladi. Ushbu kuchlar oddiy matematik protsedura yordamida foton zarrachasining energiya tenglamasidan hosil bo'ladi.
Nazariyani o'rganing. Gibbsning erkin energiyasi - bu harorat va bosimni nazorat qilish ostida shakllanadigan termodinamik funktsiya. uning asosiy termodinamik funktsiyasi ayniqsa kimyoviy reaktsiyalarning spontan yo'nalishini bashorat qilishda katta ahamiyatga ega. Uning mutlaq qiymati kimyoviy reaktsiyaning yo'nalishini ko'rsatadi.
  • Masalan, ushbu funktsiyaning ijobiy qiymati odatda kimyoviy reaktsiyaning o'z-o'zidan bo'lmagan yo'nalishini anglatadi.
  • Shuningdek, ushbu termodinamik funktsiyaning salbiy qiymati odatda termodinamik reaktsiyaning o'z-o'zidan paydo bo'lish jarayonini ko'rsatadi. Gibbsning erkin energiyasining nol qiymati odatda kimyoviy reaktsiyaning muvozanat holatini anglatadi. Shuning uchun ushbu termodinamik funktsiya asosan termodinamik jarayonlarning o'z-o'zidan paydo bo'lish yo'nalishini taxmin qilish uchun ishlatiladi.
Yaqinda yorug'lik fotonlarining kuchlari va tezliklari tenglamalari bilan bog'liq bo'lgan fotonlarning yaqinda berilgan nazariyasiga asoslangan ideal fotonlar gazining tenglamasini oling. Gibbsning erkin energiyasi quyidagi umumiy matematik tuzilishga ega: G = H-TS. Doimiy haroratda Gibbsning erkin energiyasi quyidagi differentsial shaklga ega ekanligini ko'rsatish mumkin.
  • dG = VdP
  • Bu ifoda doimiy haroratdagi ideal gaz uchun to'g'ri keladi.
Ideal gaz qonuni PV = nRT dan foydalanib, V ni boshqa tarkibiy qismlardan ajratib olish mumkin, shunda quyidagi ifodaga ega bo'ladi:
  • V = nRT / P
V ning ushbu qiymatini dG tenglamasiga almashtirish natijasida bitta hosil bo'ladi:
  • dG = nRT * dP / P
Tenglamaning ikkala tomonini birlashtirganda G uchun quyidagi formula olinadi:
  • G = nRT * ln (P2 / P1)
Ammo biz oldingi ishdan quyidagi tenglamani bilamiz: F1 * L = nRT * ln (V2 / V1), G uchun matematik ifoda ichidagi bosim funktsiyasini ideal gaz tenglamasidan foydalanib hajmga o'zgartirishimiz mumkin:
  • PV = nRT
Shunday qilib, G uchun matematik ifoda quyidagicha ko'rinadi:
  • G = nRT * ln (V1 / V2)
Endi G ning ifodasini kuchlarning foton tenglamasi parametrlari nuqtai nazaridan yozishni xohlaymiz.
Bunda quyidagi matematik ifoda beriladi:
  • G = -F1 * L
Xulosa qiling. Bu oddiy matematik ifoda L masofada bajaradigan ish nuqtai nazaridan F1 kuchiga ideal fotonlar gazining Gibbsning erkin energiyasini bog'laydi.
  • Agar F1 belgisi ijobiy bo'lsa, bu G ning manfiy ekanligini va fotonlar ishtirok etadigan jarayonning o'z-o'zidan sodir bo'lishini anglatadi.
  • Agar F1 kuchining belgisi salbiy bo'lsa, bu G ning qiymati ijobiy ekanligini va fotonlar ishtirok etadigan jarayon o'z-o'zidan bo'lmaganligini anglatadi.
benumesasports.com © 2020