吉布斯现象相关公式

Answer 1

在热力学中，吉布斯自由能，通常记为G，是一个关键的参数，它代表了系统的状态。其定义为:

G = U - TS + pV，其中U代表系统的内能，T是温度，S为熵，p是压强，而V则是体积。这个公式也可以以微分形式表达为:

dG = - SdT + Vdp + μdn，其中μ是化学势，它描述了单位摩尔物质的吉布斯自由能。

吉布斯自由能的物理意义在于，它衡量了在等温等压的条件下，系统在排除体积变化所做的功之外，所能获取的最大功。换句话说，当系统在不改变温度和压强的条件下对外做功，这个功的上限等于吉布斯自由能的减少量。没有体积变化时，我们可以这样表述:

当 W=0 时，公式简化为:

这意味着，在等温等压的过程前后，吉布斯自由能总是保持非增态势。在不可逆过程中，系统的行为总是倾向于降低吉布斯自由能。特别地，吉布斯自由能是一个广延性质的量，化学势μ实际上就是单位摩尔物质的吉布斯自由能。

扩展资料

吉布斯现象Gibbs phenomenon（又叫吉布斯效应）： 将具有不连续点的周期函数（如矩形脉冲)进行傅立叶级数展开后，选取有限项进行合成。当选取的项数越多，在所合成的波形中出现的峰起越靠近原信号的不连续点。当选取的项数很大时，该峰起值趋于一个常数，大约等于总跳变值的9%。这种现象称为吉布斯现象。