如何理解化学势的物理意义

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。

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