化學勢的定義式？化學勢是熱力學中的一個重要概念，指在化學反應或者相變中，此物質的粒子數(shù)發(fā)生改變時所吸收或放出的能量。它可以用多種不同的方式進行定義。以下是四種常見的定義式：1、化學勢與內能的關系：化學勢μ可以與系統(tǒng)的內能U之間的關系表示為：[dU=TdS-PdV+\sum{i}\muidNi]其中，U是內能，T是溫度，那么，化學勢的定義式？一起來了解一下吧。
化學勢
一、定義
一種物質a被添加到另一種物質b中，混合物的自由能g可以表示為：
g=
xaga+
xbgb+
δgmix
其中：xa和xb分別為物質a、b的含量，ga
和gb分別為物質a、b的吉布斯自由能。
而
δgmix=δhmix-
tδsmix
對于理想固溶體而言，系統(tǒng)中兩物質的體積以及內能均保持不變，因此焓變?yōu)榱悖处膆mix=0，統(tǒng)計熱力學給出混合熵的公式為：
δsmix=-r(xalnxa+
xblnxb)
因此，混合后系統(tǒng)的吉布斯自由能為：
g
=
(ga
+
rt
lnxa)
xa
+
(gb
+rt
lnxb)
xb
物質a、b的化學勢ua,
ub就分別等于：
ua
=
ga
+
rt
lnxa
ub
=
gb
+
rt
lnxb
因此，混合后系統(tǒng)的吉布斯自由能可以用化學勢表示成：
g=
ua
xa
+
ub
xb
從微分學理解，化學勢就是吉布斯自由能對成分的偏微分
ua=(δg/δna)
t,p,nb=常數(shù)
所以，化學勢又稱為偏摩爾勢能。
二、
討論
1、物理意義：
恒溫恒壓條件下，在指定組成的無限大體系中，加入1mol的b物質引起體系的gibbs能的改變。也就是說，在指定條件下1mol的b物質對體系的g的貢獻。化學勢是強度性質，狀態(tài)函數(shù)。
2、約束條件
注意到，化學勢的定義是從恒溫、恒壓、恒內能、恒體積條件下得到的，因此實際固溶體中，系統(tǒng)自由能變化還會包括化學勢以外的能量變化。
化學勢和偏摩爾量的關系就像吉布斯自由能和能量、質量、體積等等廣度量的關系一樣，是一種和一類的關系。化學勢是偏摩爾量的一種，就是偏摩爾吉布斯自由能。
化學勢是物理內容豐富的熱力學強度量，如果說溫度是表征系統(tǒng)能量以熱量傳遞的趨勢，壓強表征能量以功傳遞的趨勢，那么化學勢是表征系統(tǒng)與媒質，或系統(tǒng)相與相之間，或系統(tǒng)組元之間粒子轉移的趨勢。
化學勢在處理相變和化學變化的問題時具有重要意義。
在相變過程中，由于物質在不同組元間的轉移是在恒溫和恒壓下進行的，故可以通過比較兩相中物質化學勢的大小來判斷物質在各組元間轉移的方向和限度，即物質總是從化學勢較高的相轉移到化學勢較低的相。當物質在兩相中的化學勢相等時，則相變過程停止，系統(tǒng)達到平衡態(tài)（見相和相變）。
擴展資料
對于純組分系統(tǒng)，化學勢就等于純態(tài)時摩爾吉布斯自由能；混合系統(tǒng)就是其偏摩爾量。也就是說同樣狀態(tài)下，純組分系統(tǒng)比混合系統(tǒng)的化學勢高，通過這就可以進一步理解為什么滲透壓使純溶劑進入半透膜中的濃溶液，因為兩邊化學勢不相等。
化學勢也可以理解為物質逃逸趨勢的度量，物的變化總朝向化學勢低的方向變化。通過化學勢也能理解化學平衡中，分子具有很大的濃度或很高的內能，則能高效的參與化學反應，從而解釋勒沙特列原理。
化學與生物中討論的化學勢都是在粒子數(shù)守恒的情況下，而在粒子物理學中存在粒子數(shù)不守恒現(xiàn)象。
在熱力學和統(tǒng)計力學中，化學勢（chemical potential ）代表在一個體系內加入一個額外粒子所需要的能量。它等于體系的總吉布斯自由能（Gibbs free energy ）除以體系粒子總數(shù)。化學式形式上可以表述為吉布斯自由能對成分的偏微分，化學勢又稱為偏摩爾勢能。偏摩爾量都是系統(tǒng)的強度性質，強度性質在物理化學中常寫成偏微商的形式。
1摩爾化學純物質的吉布斯函數(shù),通常用符號μ表示。如以G表示熱力學系統(tǒng)的吉布斯函數(shù)，n表示系統(tǒng)中物質的摩爾數(shù)，則對于多元系，以ni表示第i組元的摩爾數(shù)，則第i組元的化學勢μi表示在溫度T、壓強E及其他組元的摩爾數(shù)nj不變的條件下，每增加1摩爾i組元時，系統(tǒng)的吉布斯函數(shù)的增量：化學勢在處理相變和化學變化的問題時具有重要意義。
1，在相變過程中，由于物質在不同組元間的轉移是在恒溫和恒壓下進行的，故可以通過比較兩相中物質化學勢的大小來判斷物質在各組元間轉移的方向和限度，即物質總是從化學勢較高的相轉移到化學勢較低的相。當物質在兩相中的化學勢相等時，則相變過程停止，系統(tǒng)達到平衡態(tài)。
2，對處在恒溫和恒壓條件下的化學反應，可用化學勢來標志化學反應自發(fā)進行的方向。如果多元單相系的化學反應在溫度和壓強不變的情形下進行，系統(tǒng)的總吉布斯函數(shù)的改變是ΔG=∑μiΔni式中Δni為反應中各組元摩爾數(shù)的改變量。
一種物質A被添加到另一種物質B中，混合物的自由能G可以表示為：
G= XAGA+ XBGB+ ΔGmix
其中：XA和XB分別為物質A、B的含量，GA和GB分別為物質A、B的吉布斯自由能。
而 ΔGmix=ΔHmix- TΔSmix
對于理想固溶體而言，系統(tǒng)中兩物質的體積以及內能均保持不變，因此焓變?yōu)榱悖处mix=0，統(tǒng)計熱力學給出混合熵的公式為：
ΔSmix=-R(XAlnXA+ XBlnXB)
因此，混合后系統(tǒng)的吉布斯自由能為：
G = (GA + RT lnXA) XA + (GB +RT lnXB) XB
物質A、B的化學勢uA, uB就分別等于：
uA = GA + RT lnXA
uB = GB + RT lnXB
因此，混合后系統(tǒng)的吉布斯自由能可以用化學勢表示成：
G= uA XA + uB XB
從微分學理解，化學勢就是吉布斯自由能對成分的偏微分
uA=(ΔG/ΔnA) T,P,nB=常數(shù)
所以，化學勢又稱為偏摩爾勢能。
以上就是化學勢的定義式的全部內容，1、化學勢與溫度和壓力的關系可以通過熱力學基本方程來推導，對于單組分理想氣體，化學勢的表示式為：μ（T.p）=μθ（T）+RTln（p/pθ）。μ（T.p）表示在溫度為T、壓力為p的條件下的化學勢，μθ（T）表示在標準壓力（pθ）下的化學勢，R是氣體常數(shù)，T是溫度。2、這個公式表明。
