گبب مفت توانائی اور ہیلم ہولٹز مفت توانائی کے درمیان فرق

Anonim

گبب فری توانائی بمقابلہ ہیلمولٹز مفت توانائی کی تقسیم کی طرف سے مقرر کیا جاتا ہے

کچھ چیزیں ناگزیر طور پر ہوتی ہیں، دوسروں کو نہیں. تبدیلی کی سمت توانائی کی تقسیم کی طرف سے مقرر کیا جاتا ہے. غیر معمولی تبدیلی میں، ایسی چیزیں ایسی حالت میں ہوتی ہیں جن میں توانائی زیادہ غیر معمولی ہے. ایک تبدیلی غیر معمولی ہے، اگر یہ پورے طور پر کائنات میں زیادہ بے ترتیب اور افراتفری کی طرف جاتا ہے. افراتفری، بے ترتیب، یا توانائی کی منتشر کی ڈگری ایک ریاستی فنکشن کی طرف سے ہے جسے انٹریپ کہتے ہیں. thermodynamics کا دوسرا قانون entropy سے متعلق ہے، اور یہ کہتے ہیں، "ایک وسیع عمل میں کائنات کی بڑھتی ہوئی اضافہ. "Entropy پیدا گرمی کی مقدار سے متعلق ہے؛ یہ اس حد تک ہے کہ توانائی کو خراب کیا گیا ہے. حقیقت میں، ایک گرمی کی مقدار میں گرمی کی وجہ سے اضافی خرابی کی شکایت کی مقدار درجہ حرارت پر منحصر ہے. اگر یہ پہلے ہی انتہائی گرم ہے تو، تھوڑا سا اضافی گرمی زیادہ خرابی پیدا نہیں کرتا ہے، لیکن درجہ حرارت انتہائی کم ہے تو، گرمی کی ایک ہی مقدار میں خرابی کی وجہ سے ڈرامائی اضافہ ہوتا ہے. لہذا، لکھنے کے لئے زیادہ موزوں ہے، ڈی ایس = ڈیق / ٹی.

تبدیلی کی سمت کا تجزیہ کرنے کے لئے، ہمیں نظام اور ارد گرد دونوں میں تبدیلیوں پر غور کرنا ہوگا. مندرجہ ذیل Clausius عدم مساوات سے پتہ چلتا ہے کہ جب نظام اور ارد گرد کے درمیان گرمی توانائی منتقل ہوجائے گی. (ارد گرد درجہ حرارت ٹی کے ساتھ تھرمل مساوات میں نظام پر غور کریں)

ڈی ایس - (dq / T) ≥ 0 … (1)

ہیلم ہولٹز مفت توانائی

اگر حرارتی مسلسل مقدار میں کیا جاتا ہے تو، ہم مندرجہ بالا مندرجہ ذیل مساوات (1) لکھ سکتے ہیں. یہ مساوات صرف ریاستی افعال کے لحاظ سے ایک غیر معمولی رد عمل کے لئے معیار کا اظہار کرتی ہے.

ڈی ایس - (ڈی / ٹی) ≥ 0

مساوات کو مندرجہ ذیل مساوات حاصل کرنے کے لئے دوبارہ تبدیل کیا جا سکتا ہے.

TdS ≥ DU (مساوات 2)؛ لہذا، اسے ڈی یو - TDS ≤ 0 کے طور پر لکھا جا سکتا ہے. - 1 ->

ہالی ہالٹز توانائی 'اے' اصطلاح کے استعمال کے ذریعہ اوپر بیان کی جاسکتی ہے، جس کی وضاحت کی جاسکتی ہے،

A = U-TS

اوپر مندرجہ ذیل مساوات سے، ہم dA≤0 کے طور پر ایک غیر معمولی رد عمل کے لئے ایک معیار حاصل کر سکتے ہیں. یہ بیان کرتا ہے کہ، مسلسل درجہ حرارت اور حجم میں ایک نظام میں تبدیلی غیر معمولی ہے، اگر dA≤0. لہذا تبدیلی ہلچل ہے جب ہیلمولٹٹز توانائی میں کمی کی کمی ہے. لہذا، یہ نظام ایک غیر معمولی راستے میں منتقل، ایک قدر کم کرنے کے لئے.

گبس مفت توانائی

ہم اپنے لیبارٹری کی کیمسٹری میں ہیلم ہولٹز مفت توانائی سے گبب فری توانائی میں دلچسپی رکھتے ہیں. گبب آزاد توانائی مسلسل دباؤ میں ہونے والی تبدیلیوں سے متعلق ہے. جب گرمی کی توانائی مسلسل دباؤ میں منتقل ہوجاتی ہے، تو صرف توسیع کا کام ہے. لہذا، ہم ذیل میں مساوات (2) میں ترمیم اور ان کو دوبارہ ترتیب دے سکتے ہیں.

TdS ≥ dH

یہ مساوات ڈی ایچ - TDS ≤ 0. دینے کے لئے دوبارہ بحال کیا جا سکتا ہے. گبب مفت توانائی 'جی' اصطلاح کے ساتھ، اس مساوات کے طور پر لکھا جا سکتا ہے

جی = ایچ - ٹی ایس

مسلسل درجہ حرارت اور دباؤ پر، کیمیکل ردعمل گبب فری توانائی کو کم کرنے کی سمت میں غیر معمولی ہیں. لہذا، dG≤0.

گبس اور ہیلمولٹز مفت توانائی کے درمیان کیا فرق ہے؟

• گبب آزاد توانائی مسلسل دباؤ کے تحت کی گئی ہے، اور ہیلم ہولٹز آزاد توانائی مسلسل حجم کے تحت بیان کی جاتی ہے.

• ہم ہیلم ہولٹز مفت توانائی کے مقابلے میں گببارے کی مفت توانائی میں زیادہ دلچسپی رکھتے ہیں، کیونکہ وہ مسلسل دباؤ میں واقع ہوتے ہیں.

• مسلسل درجہ حرارت اور دباؤ میں، کیمیائی مفت توانائی کو کم کرنے کی سمت میں کیمیائی ردعمل غیر معمولی ہیں. اس کے برعکس، مسلسل درجہ حرارت اور حجم میں، ہیلم ہولٹز مفت توانائی کو کم کرنے کی سمت میں ردعمل بہت تیز ہیں.