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化学势是在研究多组分体系的热力学关系中引进的一个重要的热力学概念,在热力学、物理化学及生物流体力学等学科中有着重要的应用。在封闭的多组分体系中化学势定义为偏摩尔吉布斯自由能,它不仅决定着物质传递的方向和限度,还是直接衡量体系是否平衡的条件,用化学势表达的体系平衡(相平衡或化学反应平衡)条件就如同温度表达热平衡条件一样简便,是热力学原理引向化学领域起桥梁作用的热力学函数。
本文将首先基于化学势在处理多组分体系中所表现出的种种特性,从化学势的基本定义出发,研究化学势在热力学以及统计物理学研究中所表现的不同物理意义,根据化学势所表现的特性分别讨论并证明化学势不仅是判断物质平衡的依据,更是物质变化和迁移的推动力,得出用化学势来判断系统平衡的优越性,并且研究化学势在各种条件下的表述方式及其物理意义。
节能是目前世界性的大科题,而寂态热动力学研究体系的能量以 的传递和转换及其利用规律的有关于高效用能的理论学科。首先本文结合能量的普遍化表达式,研究化学形式能量的动力学变化关系,表明在满足能量守恒的条件下,系统内部化学能与其它不同形式能量之间存在的可逆或不可逆的转换关系。并且结合寂态热动力学理论,利用化学势的特点,研究以化学势为主导因素的化学火 的概念、计算式、以及它的一些特征,并改正了人们目前有关化学 的认识和计算表达不完善的地方。为新形式的炯以及更复杂的多相态热力学体系的 计算提供了一种可能的方法,为寂态热动力学关于化学炯部分的发展提供了帮助。
场协同理论是目前有关于强化传递技术的一门基础理论,是通过物质在传递的过程中,通过改变或加入外场来达到强化传递的目的。目前人们发现在传质和化学反应的过程中,通过加入外场可以加快传质过程,缩短反应时间,而且可能改变平衡,增大传质程度。因此作为扩散传质以及化学反应过程推动力的化学势,在外场下一定会有新的形式。本文研究化学势与外场之间的关系,导出外场下化学势的普遍化表达式,不仅为外场作用下体系的平衡提出新的判断依据,而且还为外场强化传质过程提供理论指导。