Question

有关化学吉布斯自由能的问题

对于气体等温膨胀的过程，U=W+Q，
1.如果是可逆过程的膨胀，它Q为0吗
2.这时它的有用功是什么，吉布斯自由能G说是最大的有用功，而现在气体只做体积功，而它又是可逆过程，难道这时的G为0？

Answer 1

Q是与温差有关的，但可逆过程等价于等温过程吗？不见得吧。所以你的如果是不成立的。
对于可逆过程的有用功，对于理想气体而言，W=-nRln(V1/V2)，关键是看其状态方程满足哪一个，然后代入W=-PdV公式就可以求积分了。
最大的有用功应该是F，而不是G，G是等温等压条件下所能做的非体积功，对于可逆过程，其吉布斯自由能变为0

仅供参考

追问

等温和可逆膨胀不能共存吗？怎么我看书上举的就是这个例子

追答

不是说不能共存，而是指不成等价关系，即等温不一定是可逆，可逆不一定非得等温。它们是两回事，不相关，没有直接关系，你不要私自给它们画等号，放在一起考虑

追问

我只是假设一个这样的环境而已，我就是想问在这样的条件下Q是否为0

追答

这两个不是一个东西，不是已经很明白了吗？所以在这么一个条件下，Q可能是0，也可能不是0，如果是绝热可逆等，那么Q则是0，那如果是等压可逆，则Q可能不是0.你假设这样一个条件没用。
你假设人是否吃饱来探讨人有多少只手，你觉得这样的假设合理吗？有意义吗？吃不吃饱跟手的数目压根就是两码事，一点关系都没有

Answer 2

1.可逆过程的膨胀,Q不为0，是绝热Q为0的。
2.W=-nRln(V1/V2),G=H-TS,可逆过程G是0

追问

如果不绝热，Q为0吗

追答

不绝热，反应有吸放热，Q就不为0，绝热Q为0,是因为和环境没有热交换，没吸，放热。上面是(V2/V1）打错了

追问

如果Q不为0，那是否△S也不为0？而绝热Q为0，于是△S也为0？ △S=Q/T

Answer 3

1. 不是0，因为等温膨胀U=0，而W=p*△V不为0，所以Q不为0.
2.一切可逆过程的G都是0.