摩尔吉布斯函数变为什么等于PV？

Question

如题所述

Answer 1

在热力学中，摩尔吉布斯函数变（molar Gibbs free energy change）被定义为系统在等温、等压、封闭条件下，经过一个不可逆过程后，发生的化学反应所引起的系统吉布斯函数的变化。它通常用符号 ΔG 表示。
根据热力学第一定律，系统在等温、等压、封闭条件下所吸收或释放的热量等于系统的焓变（ΔH）。因此，在等温、等压、封闭条件下，化学反应的摩尔吉布斯函数变可以表示为：
ΔG = ΔH - TΔS
其中，ΔH 表示反应的焓变，T 表示系统的温度，ΔS 表示反应的熵变。
在等压条件下，气体的吉布斯函数变等于气体的压力乘以气体的体积变化，即：
ΔG = -PΔV
其中，P 表示气体的压力，ΔV 表示气体的体积变化。
将上述两个式子结合起来，可以得到：
-PΔV = ΔH - TΔS
这意味着，在等温、等压、封闭条件下，摩尔吉布斯函数变等于系统的压力乘以系统的体积变化加上系统的焓变减去系统的温度乘以系统的熵变。在标准条件下（P = 1 atm，T = 25 ℃，ΔS = 0），这意味着摩尔吉布斯函数变等于系统的压力乘以系统的体积变化加上系统的标准焓变。