Читать книгу Physikalische Chemie - Peter W. Atkins - Страница 251

Wegen H = U + pV gilt für eine allgemeine Zustandsänderung

Die zugehörige Änderung der Freien Enthalpie ( G = H – TS)ist

Bei einer isothermen Zustandsänderung ist T = 0 und folglich

Wenn die Zustandsänderung außerdem reversibel abläuft, können wir dw = dw_rev und dq = dq_rev = T dS einsetzen und erhalten

Die Arbeit setzt sich aus zwei Beiträgen zusammen: erstens der Volumenarbeit, die für reversible Zustandsänderungen durch – p dV gegeben ist, und zweitens möglicherweise Arbeit einer anderen Form. Bei chemisch relevanten Systemen handelt es sich dabei gewöhnlich um elektrische Arbeit, etwa in einer galvanischen Kette, aber auch andere Formen wie mechanische Arbeit (Anheben einer Flüssigkeitssäule) sind denkbar. Diese Nichtvolumenarbeit bezeichnen wir als dw_e.Mit d(pV) = p dV + V dp ist dann

Bei konstantem Druck (und außerdem konstanter Temperatur) wird der letzte Term null und wir erhalten einfach dG = dw_e,_rev. Da der Prozess reversibel verlaufen soll, muss dies gleichzeitig die maximal mögliche Arbeit sein; es folgt also Gl. (3-41).