吉布斯自由能判据的应用条件

吉布斯自由能是等温等压下判断过程方向与限度的重要热力学函数，这个判据的应用条件，一般物理化学书上都认为是等温等压，无非体积功，△ＧＴ．Ｐ≤０是自发过程方向与限度的判据．笔者依据吉布斯自由能的定义、意义．以及吉布斯先生关于自发过程、非自发过程的定义，讨论了自发过程与△ＧＴ，Ｐ、非自发过程与△ＧＴ，Ｐ的关系．并且用图解法进行分析，得出结论，无论有无非体积功，等温等压下．△ＧＴ．Ｐ≤０．都是自发过程方向与限度的判据；△ＧＴ，Ｐ≥０，都是非自发过程方向与限度的判据．     

自发过程及其判据的讨论

自发过程及其判据是物理化学热力学中非常重要的概念,然而在不同教科书中自发过程的定义存在差异,对自发过程的特征有不同的理解,并且都存在自发过程的判据与其定义不完全对应的问题,由此导致物理化学教学及热力学第二定律应用上的困难。从引入自发过程这一概念的目的入手展开讨论,给出了较为合理的自发过程的定义及其对应的判据。     

自发过程的判据

判断某个状态变化过程是否自发，是物理化学课教学的重点和难点，可以从自发过程的特点及三个判断自发过程的状态函数之间的关系进行分析，得出自发过程的判据，并从三修养在适用的条件下，归纳出各判据的适用范围，使学生易于掌握。     

过程方向的热力学判据及其在有功参与过程中的应用

将新的自发过程定义与热力学第二定律相结合,推导出了更加方便、适用的过程方向的热力学判据,其中包括有功参与的过程方向的热力学判据,解决了长期困扰物理化学工作者的一个理论问题,即有功参与的过程方向无热力学判据的问题。详细说明了该判据在电化学、表面化学及光化学等特殊物理化学过程中的应用。     

浅谈热力学方向限度判据的一致性

热力学单组分、多组分体系方向限度判据有七种之多，其本质皆为热力学第二定律．其中熵变为基本判据，其他条件下的各种判据都可归结为孤立体系熵增大的方向为自发过程的方向；各判据宏观物理意义上都可归结为自发过程是孤立体系可利用能量减少不可利用能量增加的方向；各判据的统计意义都可归结为自发过程是孤立体系微观状态数、配分函数增大的方向     

化学热力学过程的方向和限度的判据

任一热力学过程A→B的方向和限度问题的解决,无疑对利研和技术革新有重要作用。本文对判定热力学过程方向、性质、限度的熵判据、自由能判据作了深入讨论。通过建立热力学状态空间,给出了简单明潦的自由能判据的向量表达式。     

流体的自由体积及其应用(Ⅰ)自由体积的定义及其与PVT的关系

回顾了几种自由体积的统计力学定义,分析了它们间的联系和区别,结出了具有一般性的定义.导出了自由体积与温度和密度的严格关系,并结合若干有代表性的状态方程,得到相应的自由体积表达式,最后,对所得自由体积公式进行了分析比较,所得结论对平衡性质及传递性质的应用具有指导意义。     

推导亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能判据的新方法

用熵判据判别变化的方向和限度时，系统必须是隔离的，否则，还应考虑环境的熵变，这是极不方便的。利用亥姆霍兹自由能或吉布斯自由能判据，就无需再考虑环境了。本文采用的推导方法可清楚地看到它们的确与环境是无关的。     

总熵判据的使用条件

不少物理化学教材中,把总熵作为体系自发过程方向和限度的判据,然而,总熵判据不完全正确,是片面的,产生片面性的原因是扩大了研究的对象。要应用总熵判据,必须要加上一个环境不向体系做功的限制条件。     

吉布斯自由能判据本质的揭示

通过实例,运用过程的焓效应和熵效应,揭示吉布斯自由能判据的本质,从而引出其他特定过程对应方向性的判据。     

不可逆过程中自由能减小率的计算

基于非平衡系统的局域平衡假设,对有物质输运的不可逆过程的自由能流密度与局域自由能减小率进行了计算和讨论,为用辅助热力学函数研究不可逆过程进行的速率问题提供有益的参考.     

处于静电平衡状态导体上的电势与导体内部自由电子能态关系研究

讨论了热运动与导体内自由电子能态的关系和导体处于静电平衡状态时内部自由电子能态问题,认为,传统物理学中关于＂导体内自由电子的热运动能量＂是一种不确切的提法,实际上,电子把从外界吸收的热能转化成了在晶格势场中的电势能。证明了处于静电平衡状态的导体,其内部自由电子处于相同的能量状态,给出了等势体物理意义的说明。给出了一种测量导体内自由电子之间相互作用库仑斥力势能的一种方法。     

固体表面自由能及其分量的计算方法（Ⅱ）──反相色谱法和薄层毛细法

介绍用反相色谱法，计算固体表面自由能及其分量     

活化自由能△G_≠~0在反应中的特殊地位

本文通过反应自由能与反应进程关系图将化学热力学与化学动力学中一些重要问题有机结合起来,进一步说明了活化自由能△G_≠~0在反应中的特殊地位。     

结合自由能微扰积分法及其在药物研发中的应用

以分子动力学为基础的泊松-玻尔兹曼（或广义玻恩）分子表面法（Molecular Mechanics/Poisson-Boltzmann（or Generalized Born）Surface Area,MM/PB（GB）SA）在药物研发过程中取得巨大成功。与MM/PB（GB）SA计算相比,结合自由能微扰积分法通过构建严谨的热力学循环,可对结合自由能进行精确计算,但因为其计算量巨大,所以在实际中应用相对较少。近年来,随着高性能计算机的发展和动力学模拟技术的革新,基于结合自由能微扰积分法的结合自由能计算逐渐成为研究热点。本文简要介绍了以分子动力学为基础的结合自由能微扰积分法的计算过程及其相关联的限制势增强动力学采样技术,并通过具体的实例展现结合自由能微扰积分法在药物研发中的应用前景。     

由自引力支配的负能谱系统的稳定性

在正、负能谱热力学理论的基础上建立了正、负能谱系统稳定平衡判据间的互补对应,又根据L.D. Landau关于负能谱系统存在条件的论述,并结合广义相对论中经修改了的较精确的引力公式,论述了高密度自引力塌缩物质是负能谱系统存在的重要形式,最后根据负能谱系统稳定平衡判据论证了负能谱系统平衡态的稳定性.     

实际气体的玻尔兹曼因子方程

将玻尔兹曼分布律应用于实际气体紧靠容器壁处,厚度为气体分子有效作用距离s的边界区域保守力场中,用边界区域界面自由能作为状态参量之一,推导出实际气体的玻尔兹曼因子方程。进而应用该方程导出了理想气体物态方程、非理想气体物态方程、气体体系边界区域热力学函数和焦耳-汤姆逊效应的新解析。用与著名的范德瓦尓斯方程、维里方程对比分析的方式进一步论证了:玻尔兹曼因子方程不仅形式简单、物理意义明确,而且比范氏方程、维里方程更能如实地描写实际气体在各种压强条件下的自然状态、更具合理性与普遍性。     

中医主要概念的现代描述

中医是灿烂中华文化的一部分,数千年来为中华民族的生存和发展做出重大贡献,但仍沿用古老和不精确的理论。本文应用现代方法对其进行描述,试图推动中医理论的现代化。吉布斯自由能判据可预测生化反应能否自动发生,证实自由能可推动生化反应。"气"被定义为体内的自由能,可用物理方法来描述。"血"是体内有益的液体和固体物质。引入熵产生率函数来描述人体内不可逆过程的熵产生,论述它与健康状况之关系。"阴和阳"对应于身体的新陈代谢。新陈代谢是体内物理和化学过程的总称,其中合成过程把食物变成组织内的生命物质,即中医所说"阴成形";分解过程把大分子物质分解为更小、更简单的物质,同时释放出人体所需的自由能,即中医所说"阳化气"。人体"气血"状况和治病的效果可通过米氏方程来定量描述。     

煤的表面自由能及应用探讨

分析了煤表面自由能的形成过程和特点,并根据表面化学原理计算了煤的表面自由能。煤的变质程度、瓦斯气体种类和温度对表面自由能都有影响,对难抽放瓦斯煤层,如果采取降低表面自由能的措施,会使抽放效果更好。