La kemia potencialo estas mezuro de po kioman liberan energion por partiklo termodinamika sistemo havas. Alivorte, ĝi estas la konjuga variablo al la nombro de partikloj. Ĝia kutima simbolo estas ${\displaystyle \mu }$. La usona fizikisto Josiah Willard Gibbs enkondukis la koncepton en 1878.^[1]

Difino

La kemia potencialo ${\displaystyle \mu }$ verigas la jenan formulon por la infinitezima ŝanĝo ${\displaystyle \operatorname {d} \!U}$ de la interna energio de termodinamika sistemo:

${\displaystyle \operatorname {d} \!U=T\operatorname {d} \!S-P\operatorname {d} \!V+\mu \operatorname {d} \!N}$

kie

• ${\displaystyle T}$ estas la temperaturo,
• ${\displaystyle S}$ la entropio,
• ${\displaystyle P}$ la premo,
• ${\displaystyle V}$ la volumeno,
• ${\displaystyle N}$ la nombro de partikloj en la sistemo.

Tial

${\displaystyle \mu =\left.{\frac {\partial U}{\partial N}}\right|_{S,V={\text{konst}}}}$.

En vortoj, la kemia potencialo estas la ŝanĝo en la interna energio de la sistemo farita de aldono de unu partiklo adiabate kaj izovolumene.

Alternative, oni povas uzi alian termodinamikan potencialon: ekz., se oni uzas la gibsan liberan energion ${\displaystyle G}$, do

${\displaystyle \operatorname {d} \!G=-S\operatorname {d} \!T+V\operatorname {d} \!P+\mu \operatorname {d} \!N}$

kaj

${\displaystyle \mu =\left.{\frac {\partial G}{\partial N}}\right|_{T,P={\text{konst}}}}$.

Se multaj specoj de partikloj ekzistas, ĉiu speco havas sian propran kemian potencialon ${\displaystyle \mu _{i}}$, kaj

${\displaystyle \operatorname {d} \!U=T\operatorname {d} \!S-P\operatorname {d} \!V+\sum _{i}\mu _{i}\operatorname {d} \!N_{i}}$.

Vidu ankaŭ

• Josiah Willard Gibbs (1839-1903)

Referencoj