Kjemisk potensial Thermal Physics | Foredrag Notes

Når vi har antall partikler i en høyde h

, vi kan bestemme trykket ved å minne om at trykket av en ideell gass er proporsjonal med konsentrasjonen av partikler, etter

p

= n

t

således trykket av en ideell gass ved høyde h

er

(10,8)

Eksempel:

Hva er den kjemiske potensialet for en ideell gass i et magnetfelt B < .no>

I et magnetisk felt kan vi vise gassen som blir bygget opp av to typer, eller arter, av partikler; de med spinn opp, og de med spinn ned.

Hvis spinn er opp, er den potensielle energien - MB

, mens den potensielle energien av spinn ned partikler er MB

. For beholderen ut av magnetfeltet de kjemiske potensialene er

mens de i det magnetiske feltet har

Vi har også som

og Selge

Bruke tilstanden diffusive likevekt, får vi

og Selge

så

n product: ( B

) = n

(0) cosh ( MB Twitter /t)

Eksempel:

For et syrebatteri, er forholdet mellom kjemiske potensialer og potensielle skritt enda mer tydelig.

I en vanlig syrebatteri, består den negative elektrode av metallisk bly, Pb, og den positive elektrode er et lag av blyoksyd, PB0 _{2, på en Pb substrat. Elektrodene er nedsenket i fortynnet svovelsyre, H 2SO 4, som er delvis ionisert inn H ^{+ ioner og S0 4 - ioner}}

I.

utladningsprosessen, både metalliske Pb av den negative elektrode og den PB0 _{2 i den positive elektrode blir omdannet til blysulfat, PbS0 4, via de to reaksjonene}

Negativ elektrode:

Positiv elektrode:

Dermed blir negative elektroder fungerer som en vask for S0 _{4 ^{- ioner, og de positive elektrode fungerer som en vask for H + ioner. Hvis batteripolene ikke er tilkoblet, blir elektroner utarmet fra den positive elektrode og akkumuleres i den negative elektrode, for derved å lade dem begge.}}

Som et resultat av elektrokjemisk potensial trinn utvikles på elektrode-elektrolytt-grenseflater, til trinnene med nøyaktig den riktige størrelse utjevne de kjemiske potensial trinn og stoppe diffusjon av ioner, som stopper de kjemiske reaksjonene fra fortsetter videre. Hvis en ekstern strøm tillates å flyte, reaksjonene gjenoppta

Hvis vi betegner med DV _{-. Og DV + forskjellene i elektrostatisk potensial av negative og positive elektroder i forhold til den felles elektrolytt , diffusjon av s}