Максимальная работа реакции

Максимальная работа реакции представляет собой ту работу, которую можно получить при химических реакциях в предложении, что все процессы, идущие в ней, обратимы. Величина в уравнении (16.4) характеризует стремление различных тел вступать в реакцию и является мерой химического сродства.

Воспользуемся для определения работы понятиями о изохорно – и изобарно-изотермических потенциалах применительно к изохорно-изотермической и изобарно-изотермической реакциям. Для реакции ( и )

на основании уравнения (16.20) следует

. (16.39)

Интегрируя это выражение применительно к изохорно-изотермической реакции, получим

, (16.40)

так как , то (16.41)

.

Следовательно, если в изотермической системе процессы при осуществляются обратимо, то максимальная работа определяется разностью изохорно-изотермических потенциалов.

Для необратимых процессов в той же системе получаемая работа меньше, чем для обратимых, а затрачиваемая работа больше, в то время как убыль изохорно-изотермического потенциала или его увеличение остаются при одних и тех же (начальном и конечном) состояниях, неизменными.

Для реакции , , но согласно выражению (16.20)

(16.42)

где – представляет собой работу расширения.

Интегрируя уравнение (16.42) и , получим

или

и

. (16.43)

Принимая во внимание, что ,

. (16.44)

Таким образом, в изобарно-изотермической системе максимальная работа при обратимых процессах равна разности изобарно-изотермических потенциалов. Следует отметить, что максимальная работа в данном случае подсчитывается как разность общей работы системы и работы расширения при постоянном давлении. Если в этой же системе процессы осуществляются необратимо, то развиваемая работа меньше разности изобарно-изотермических потенциалов.