吉布斯（Gibbs）自由能概念辨析

李静萍 韩小茜

【摘 要】吉布斯（Gibbs）自由能的概念是工程化学热力学部分教学中的一个重点及难点内容，本文从吉布斯（Gibbs）自由能的概念与其他热力学函数焓（H）和熵（S）概念的比较，对吉布斯（Gibbs）自由能概念进行辨析。

【关键词】吉布斯（Gibbs）自由能 焓（H） 熵（S）

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）05-0089-01

在工科工程化学热力学中，吉布斯（Gibbs）自由能概念的理解及应用是教学中的一个重点及难点内容。吉布斯（Gibbs）自由能的理解要注意以下几个方面。

一 G和H、S概念的比较

物质的焓（H）和吉布斯（G）自由能是相对值，而熵（S）却为绝对值。

由焓与吉布斯自由能的定义可知：H=U+PV，G=H-TS=U+PV-TS。

由于H和G中都包含有热力学能项，而热力学能U的绝对值无法确定，这就决定了物质的焓（H）和吉布斯自由能（G）的绝对值无法测定，只能以标准态下最稳定的纯态单质的焓和吉布斯自由能（G）的值作为基准，来确定其相对值。

而熵与焓、吉布斯自由能不同，它是描述体系混乱度的状态函数，体系混乱度越大，S值越大；体系越有序，S值越小。对纯净物质的完整晶体，在0K时，物质的任何热运动都停止了，这时可以说体系内都完全有序，因此热力学把绝对零度0K时，任何纯净物质完整晶体的熵值定为零。既然任何的熵值都有相同的起点，可以直接从物质的0K时熵值开始测定，这样就可以求得物质的绝对熵值（又称标准熵）。

二 ΔrG 和ΔrGm的意义与作用的区别

ΔrGm是指参加反应物系中各物质处于任意状态（分压或溶液浓度不加规定），反应的进度ξ=l时的吉布斯自由能变。……