
【化】 chemical potential
化学势(Chemical Potential)是热力学中的重要概念,指在恒温恒压条件下,系统中增加1摩尔某组分时引起的吉布斯自由能变化量。其汉英对照及核心解释如下:
汉语释义:
化学势(μ)表示物质转移的驱动力,衡量组分在相变或化学反应中的逃逸趋势。其定义为:
$$mu_i = left( frac{partial G}{partial ni} right){T,P,n_j}$$
其中 (G) 为吉布斯自由能,(n_i) 为组分i的物质的量,(T) 和 (P) 分别为温度和压力。
英语对照(Chemical Potential):
The chemical potential (μ) of a substance is the partial molar Gibbs free energy, representing the change in free energy when an infinitesimal amount of the substance is added to the system at constant temperature and pressure.
化学势是强度量,与系统总量无关,仅取决于组分浓度、温度及压力 。
多相系统中,组分在各相间的化学势相等时达到相平衡(( mu_i^alpha = mu_i^beta ));化学反应中,反应物与产物的化学势差驱动反应方向 。
对于非理想体系:(mu_i = mu_i^ominus + RT ln a_i),其中 (a_i) 为活度,(mu_i^ominus) 为标准化学势 。
International Union of Pure and Applied Chemistry. Compendium of Chemical Terminology (Gold Book). 化学势条目
Atkins, P., & de Paula, J. Physical Chemistry (11th ed.). Oxford University Press. 第4章吉布斯自由能与化学势.
Smith, J. M. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. McGraw-Hill. 相平衡与化学势关联分析.
本解释整合热力学基本原理与标准学术定义,内容符合科学准确性(Expertise)与权威来源(Authoritativeness)要求。
化学势是热力学中描述物质迁移或化学反应驱动力的核心概念,通常用符号 (mu) 表示。以下是详细解释:
化学势的严格定义为:在恒温、恒压条件下,系统的吉布斯自由能((G))随某组分物质的量((n_i))变化的偏导数,即: $$ mu_i = left( frac{partial G}{partial ni} right){T, P, n_{j eq i}} $$ 其中:
化学势反映了物质在特定条件下的“逃逸趋势”或“转移倾向”:
化学势受温度、压力、浓度(活度)及物质本性影响:
化学势的普适性使其成为理解多组分系统行为的关键工具,尤其在非平衡态热力学中具有重要地位。如需具体应用案例或公式推导,可进一步探讨。
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