Химический потенциал индивидуального идеального газа

Рассмотрим термодинамическую систему, представляющую собой идеальный газ. Химический потенциал идеального газа равен:

,

где – мольная энергия Гиббса (изобарный потенциал 1 моль идеального газа).

Так как

,

то ,

где – мольный объем идеального газа (объем 1 моль газа).

Если процесс протекает при Т = const, частную производную можно заменить полной. Тогда

Уравнение состояния 1 моль идеального газа:

;

,

тогда

Проинтегрируем в интервале от р⁰ до р:

где μ ⁰, р ⁰ – химический потенциал и давление идеального газа в стандартном состоянии.

За стандартное состояние принято состояние идеального газа при р ⁰= 1 атм.

Тогда

. (2.3)

Стандартный химический потенциал – это химический потенциал при давлении газа 1 атм. Химический потенциал в стандартном состоянии μ ⁰ зависит только от температуры и не зависит от давления, т.е. μ ⁰ = f(T). Из уравнения (2.3) видно, что под знаком логарифма стоит безразмерная величина, равная отношению давления р к стандартному давлению р ⁰ = 1 атм.

Поскольку μ = , можно записать

где – стандартная мольная энергия Гиббса.