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物理与化学电源 · 第三章 热力学语言、电池电压与化学势 · 让组成进入热力学

相平衡中的化学势:平衡不是“不动”,而是没有净驱动力

在给定温度和压力下,同一组分在两相达到平衡的条件是化学势相等;不相等时,存在从高化学势向低化学势的净转移趋势。

想象组分 B 在 α、β 两相之间发生无穷小转移:体系 Gibbs 自由能的变化由两侧化学势差控制。平衡时净变化为零,因此 μαB=μβB。这个结论是溶解、相变、气液分配与电极材料中化学势差的共同语言;它并不是说微观粒子停止运动,而是正反向传输在统计意义上抵消。

开始自测

学完要会什么

能用化学势相等写出两相平衡条件,并说明“动态平衡”和“没有微观运动”的区别。

做题前先检查

  • 两相平衡判据需在指定的 T、p 与其他约束下讨论。
  • 多组分体系中每个可交换组分都要分别满足相应平衡条件。

先回忆,再看答案

用三个问题检查是否真的理解

1. “相平衡中的化学势:平衡不是“不动”,而是没有净驱动力”最先要辨认的对象是什么?

提示:先回到一句话理解。

2. 使用结论前要检查什么?

提示:对象、条件、符号。

3. 完成后最值得复核的易错点是什么?

提示:从本页易错点中找。

关键公式

常见易错点

  • 把相平衡理解成分子完全不再跨界面。
  • 只比较浓度而不考虑温度、压力和非理想性。