如何理解化学势的物理意义

问题描述

精选答案

从定义上看，“化学势”和粒子数有关，具体来说，是粒子数目的变化导致的Gibbs自由能的变化。

最简单的例子是：单一物质处于气－液两相共存态在这种共存态中，个粒子处于气态，个粒子处于液态，并且满足。各自的Gibbs自由能表达式为和。假设某一时刻有个粒子从气态进入了液态，这必然会导致气－液共存系统的Gibbs自由能发生变化：利用Taylor展开：

1、对于稳定的气－液共存态，系统Gibbs自由能对于的扰动应当变化为0;2、分子从气态进入液态是允许的;3、分子从气态进入液态是不被允许的。从上面的讨论就可以看出来：气－液平衡的条件是气态的和液态的相同；对于未平衡的体系，分子是从具有较高的相流向较低的相。