ફ્રી એનર્જી અને સ્ટાન્ડર્ડ ફ્રી એનર્જી વચ્ચેનો તફાવત

મુક્ત ઊર્જા વિ સ્ટાન્ડર્ડ ફ્રી ઊર્જા

મુક્ત ઊર્જા શું છે?

થર્મોડાયનેમિક સિસ્ટમ જે કામ કરે છે તે રકમ મફત ઊર્જા તરીકે ઓળખાય છે. મુક્ત ઊર્જાને બે શબ્દો, હેલ્મહોલ્ટ્ઝ ફ્રી એનર્જી અને ગિબ્સ ફ્રી એનર્જીનો ઉપયોગ કરીને વર્ણવી શકાય છે. રસાયણશાસ્ત્રમાં, જ્યારે આપણે "મુક્ત ઊર્જા" શબ્દનો અર્થ કરીએ છીએ જેનો અર્થ છે ગિબ્સ ફ્રી ઊર્જા ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, મફત ઉર્જાનો હેલ્મહોલ્ટ્ઝ ફ્રી ઊર્જા છે બંને શબ્દો નીચે વર્ણવેલ છે.

થર્મોડાયનેમિક્સનો બીજો નિયમ એ એન્ટ્રોપી સાથે સંબંધિત છે, અને તે કહે છે, "બ્રહ્માંડની એન્ટ્રોપીઆ સ્વયંભૂ પ્રક્રિયામાં વધે છે. "ઍન્ટ્રોપી પેદા થતી ગરમીથી સંબંધિત છે; તે એ હદ સુધી છે કે જે ઊર્જાને તૂટી ગયેલ છે પરંતુ, વાસ્તવમાં, ઉષ્મા q આપેલ જથ્થા દ્વારા ઉત્પન્ન અવ્યવસ્થિત જથ્થો તાપમાન પર આધાર રાખે છે. જો તે પહેલાથી જ ખૂબ જ ગરમ હોય તો, વધુ ગરમીનો બીટ વધુ અવ્યવસ્થિત બનાવતા નથી, પરંતુ જો તાપમાન ખૂબ નીચું હોય તો, ગરમીની સમાન રકમ ડિસઓર્ડરમાં નાટ્યાત્મક વધારો કરશે. તેથી, લખવા માટે વધુ યોગ્ય છે,

ડીએસ = ડીક / ટી

પરિવર્તનની દિશાના વિશ્લેષણ માટે, આપણે બન્ને સિસ્ટમમાં અને આસપાસના ફેરફારોને ધ્યાનમાં લેવાનું છે. નીચેની ક્લોઝિયસ અસમાનતા દર્શાવે છે કે જ્યારે ગરમી ઊર્જા સિસ્ટમ અને આસપાસના વચ્ચે પરિવહન થાય છે ત્યારે શું થાય છે. (સિસ્ટમ પર થોર્મલ સમતુલામાં તાપમાન T આસપાસની સાથે જુઓ)

dS - dq / T ≥0 … (1)

જો ગરમી સતત વોલ્યુમ પર કરવામાં આવે છે, તો આપણે નીચે પ્રમાણે સમીકરણ (1) લખી શકીએ છીએ. આ સમીકરણ માત્ર રાજ્ય વિધેયોની દ્રષ્ટિએ થવાની સ્વયંસ્ફુરિત પ્રતિક્રિયા માટેના માપદંડને વ્યક્ત કરે છે.

ડીએસ - ડીયુ / ટી ≥0

નીચેનું સમીકરણ મેળવવા માટે સમીકરણને ફરીથી ગોઠવી શકાય છે.

ટીડીએસ ≥ ડીયુ (સમીકરણ 2), અને તેથી, તે

ડીયુ - ટીડીએસ ≤0

<તરીકે લખી શકાય છે! - 1 ->

ઉપરોક્ત અભિવ્યકિત શબ્દ હેલ્મહોલ્ત્ઝ ઊર્જા, એ, કે જે

એ = યુ-ટીએસ

તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે, તેનાથી સરળ બનાવી શકાય છે, ઉપરના સમીકરણો પરથી આપણે જાણી શકીએ છીએ સ્વયંસ્ફુરિત પ્રતિક્રિયા માટે માપદંડ ડીએ ≤0 આ જણાવે છે કે સતત તાપમાન અને વોલ્યુમ પર સિસ્ટમમાં ફેરફાર સ્વયંભૂ છે જો ડી.એ. ≤0 તેથી પરિવર્તન સ્વયંસ્ફુરિત હોય છે જ્યારે તે હેલ્મહોલ્ટ્ઝ ઊર્જામાં ઘટાડો થાય છે. તેથી, આ સિસ્ટમો સ્વયંસ્ફુરિત પાથમાં આગળ વધે છે, નીચા એ મૂલ્ય આપવા માટે.

ગિબ્સ ફ્રી ઊર્જા સતત દબાણમાં થતા ફેરફારો સાથે સંબંધિત છે. જ્યારે ગરમી ઊર્જા સતત દબાણ પર તબદીલ થાય છે, ત્યાં માત્ર વિસ્તરણ કાર્ય છે; તેથી, નીચે પ્રમાણે આપણે સમીકરણ 2 ને સંશોધિત અને લખીશું.

ટીડીએસ ≥ DH

આ સમીકરણને ડીએચ-ટીડીએસડી0 આપવા માટે ફરીથી ગોઠવી શકાય છે. ગિબ્સ ફ્રી ઊર્જા શબ્દ સાથે, જી, આ સમીકરણ, જી = એચ-ટીએસ

<તરીકે લખી શકાય છે!--3 ->

સતત તાપમાન અને દબાણ પર, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ ગિબ્સ મુક્ત ઊર્જા ઘટવાની દિશામાં સ્વયંભૂ છે. તેથી, ડીજી ≤0

સ્ટાન્ડર્ડ ફ્રી એનર્જી શું છે?

સ્ટાન્ડર્ડ ફ્રી ઊર્જા એ પ્રમાણભૂત પરિસ્થિતિઓમાં નિર્ધારિત મફત ઊર્જા છે. પ્રમાણભૂત પરિસ્થિતિઓ તાપમાન છે, 298 કે; દબાણ, 1 એટીએમ અથવા 101. 3 કેપીએ; અને 1 એમ એકાગ્રતા પરના બધા વિલ્સ. સ્ટાન્ડર્ડ ફ્રી ઊર્જા ગો તરીકે સૂચિત કરવામાં આવે છે.

ફ્રી એનર્જી અને સ્ટાન્ડર્ડ ફ્રી એનર્જી વચ્ચે શું તફાવત છે? • રસાયણશાસ્ત્રમાં, મફત ઉર્જાને ગિબ્સ ફ્રી એનર્જી કહેવામાં આવે છે. તે સતત દબાણમાં થતા ફેરફારો સાથે સંબંધિત છે. સ્ટાન્ડર્ડ ફ્રી ઊર્જા એ પ્રમાણભૂત પરિસ્થિતિઓમાં નિર્ધારિત મફત ઊર્જા છે. • તેથી, પ્રમાણભૂત મુક્ત ઊર્જા 298 K તાપમાન અને 1 એટીએમ દબાણ પર આપવામાં આવે છે, પરંતુ મફત ઉર્જા મૂલ્ય તાપમાન અને દબાણ પર આધાર રાખીને બદલી શકે છે.