थर्मोडायनेमिक्स: गिब्स फ्री एनर्जी

परिचय

• स्वागत: थर्मोडायनेमिक्स क्लास में गिब्स फ्री एनर्जी पर चर्चा होगी।
• अगला टॉपिक: थर्मोकेमेस्ट्री पढ़ेंगे।

गिब्स फ्री एनर्जी

• परिभाषा: टोटल एनर्जी का वह हिस्सा जो उपयोगी वर्क में बदल सकता है।
• ख़ासियत: नॉन-एक्सपांशन वर्क (जैसे इलेक्ट्रिकल, केमिकल)
• नोट: यह इंटरनल एनर्जी का एक भाग है।
• 2 प्रकार के वर्क:
  • एक्सपांशन वर्क (PV वर्क)
  • नॉन-एक्सपांशन वर्क (Electrical, Chemical वर्क)
• कैलक्युलेशन: फ्री एनर्जी का उपयोग करके। गिब्स फ्री एनर्जी चेंज ( ∆G)।

एक्सप्रेशन और रिलेशन

• उपयोगी वर्क: ∆G = ∆H - T∆S
• प्रॉपर्टी: गिब्स फ्री एनर्जी से नॉन-एक्सपांशन वर्क निकाल सकते हैं।
• कैलक्युलेशन: ∆G = ∆H - T∆S
• गिब्स फ्री एनर्जी का अन्य उपयोग: स्पॉन्टेनििटी (प्रक्रम की स्वभाविकता) का निर्धारण।

स्पॉन्टेनििटी के नियम

• रिलेशन: ∆S_univ = ∆S_system + ∆S_surroundings
  • अगर ∆S_univ > 0, तो प्रक्रम स्पॉन्टेनियस और इर्रिवर्सिबल होगा।
  • अगर ∆S_univ = 0, तो प्रक्रम रिवर्सिबल होगा।

कैलकुलेशंस और न्यूमेरिकल्स

• ∆G = ∆H - T∆S: उपयोगी वर्क निकालने के लिए प्रयोग करें।
• इक्विलिब्रियम में: ∆G = 0; ∆H = T∆S
• ऐक्टिविटी: ∆G_not = -RTln(k_eq)

थर्ड लॉ ऑफ थर्मोडायनेमिक्स

• परिभाषा: एब्सोल्यूट जीरो पर परफेक्ट क्रिस्टलाइन सॉलिड की एंट्रॉपी जीरो होती है।
• उपयोग: एब्सलूट वैल्यू ऑफ एंट्रॉपी निकाल सकते हैं, लेकिन एंटाल्पी और फ्री एनर्जी नहीं।
• अपवाद: जैसे SO, मिक्सचर्स।

निष्कर्ष

• थर्मोडायनेमिक्स की मूल बातें और गिब्स फ्री एनर्जी अच्छे से समझें।
• फाइनल रिलेशन और स्पॉन्टेनििटी के नियम पर ध्यान दें।
• आगे हम थर्मोकेमेस्ट्री पढ़ेंगे।