吉布斯能最小法（Gibbs energy minimization method）是2019年公布的冶金學名詞，出自《冶金學名詞》第二版。
基本介紹
- 中文名：吉布斯能最小法
- 外文名：Gibbs energy minimization method
- 所屬學科：冶金學
- 公布時間：2019年
定義,出處,
定義
以體系吉布斯能最小原理建立方程組，來求解計算相圖的一種方法。
出處
《冶金學名詞》第二版。
吉布斯能最小法
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- 吉布斯自由能
的動力學模型，通過計算機模擬最佳化參數和反應條件。在化工過程模擬軟體Aspen Plus的反應器模組的開發中，以吉布斯自由能最小化為原理開發了吉布斯反應器（RGibbs），可用於模擬相平衡和化學平衡同時發生的反應過程，亦可計算固體溶液和氣-液-固混合物的相平衡。
- 吉布斯相律
吉布斯根據熱力學有關內能的原理，提出了“自由能”和“化學勢”在化學反應中起著動力作用的現代概念，奠定了化學平衡的理論基礎；而其中關於多相平衡的基本規律，即為“吉布斯相律（Gibbs phase rule），是適用於多相平衡的普適性的理論:若多相體系中具有C種獨立成分，其物相的數目p和自由度F之間的關係恆定。提出...
- 安吉拉·伊萊恩·吉布斯
安吉拉·伊萊恩·吉布斯，演員，參演電視劇《絕望寫手第一季》。演藝經歷 1972年，參演電影《Sanford and Son》。1973年，參演電影《妙齡護士》《女煞星》。1974年，參演電影《仁心仁術》《兄弟齊心》。1975年，參演電視劇《藍色騎士 第一季》。1986年，參演電影《裸籠》。1987年，參演電影《緝毒雙雄》《錢上身》。1...
- 熵(是一個描述系統熱力學狀態的函式)
給出了熵的微觀物理意義，並推廣為系統混亂度的度量。在玻爾茲曼後，熵概念在諸多領域被重新解讀，最為重要的是吉布斯熵和香農熵：吉布斯（Josiah Willard Gibbs, 1839-1903）將熵與機率論相聯繫給出了吉布斯熵，香農（Claude Shannon, 1916-2001）將熵概念與資訊理論結合給出了香農熵。熵與機率——吉布斯熵 吉布斯熵...
- 自由焓
在等溫等壓狀況下，一個熱力過程具有自發性的必需條件為，吉布斯能隨著過程的演化而減小。這意味著，平衡系統的吉布斯能是最小值；在平衡點，吉布斯能對於其它自變數的導數為零。吉布斯能可以用來評估一個反應是否具有自發性，它可以用來估算一個熱力系統可以做出多少非體積功。當套用熱力學於化學領域時，吉布斯能是最...
- 煉鋼過程物理化學
根據吉布斯能變數最小原理，改變溫度、活度、壓力及添加劑等條件，可以改變反應的△G，從而使反應按希望的方向進行。通過反應的標準吉布斯能△G°可以計算反應的平衡常數，即反應的限度。因而在給定某些反應物質的組成時，可以計算指定產物的最大產出率。參加反應的物質存在於鋼液、熔渣之內，進行熱力學分析及計算時，...
- 自由能
其中E為原電池的電動勢，上式表明，若電動勢為E時向外電路釋放n mol電子，電池的吉布斯自由能的變化量△G（≡G終態-G始態）就等於-nFE。吉布斯自由能是過程自發性的判斷，它的大小相當於系統向環境作最大可能的有用功，因此，我們也可以說，吉布斯自由能是系統做有用功的本領度量，也就是系統過程自發性的度量...
- 熵增原理
熵增原理表述為：一個孤立的熱力學系統的熵不減。對於系統的可逆過程熵不變，不可逆過程熵增加。與熱力學第二定律等價並可以表述為一個孤立系統達到平衡態以後熵最大。等價描述有很多，常用的有：絕熱系統的平衡態內能最低；等壓系統的平衡態焓最低；等溫系統的亥姆霍茲自由能最低；等溫等壓系統的吉布斯自由能最低...
- 自由能態
吉布斯自由能是過程自發性的判斷，它的大小相當於系統向環境作最大可能的有用功，因此，我們也可以說，吉布斯自由能是系統做有用功的本領度量，也就是系統過程自發性的度量。不過不要忘記，我們前面已經明確，吉布斯自由能用以度量系統作最大有用功的條件是系統內發生的過程是等溫等壓過程。若發生等溫等容過程或其他...
- 化學反應(化學名詞)
根據吉布斯自由能判據，當ΔGₘ=0時，反應達最大限度，處於平衡狀態。化學平衡的建立是以可逆反應為前提的。可逆反應是指在同一條件下既能正向進行又能逆向進行的反應。絕大多數化學反應都具有可逆性，都可在不同程度上達到平衡。從動力學角度看，反應開始時，反應物濃度較大，產物濃度較小，所以正反應速率大於逆...
- 多相平衡
對於利用化學平衡常數法建立的數學模型，一般採用的計算方法有Newton-Raphson法，擬牛頓法，S-C法，KZ法，遺傳算法，全局最佳化法等。對於最小自由能原理，有RAND法，NASA法，二次規劃的Wolfe法等。多相平衡計算的元素勢法及其套用 針對冶金化工領域中多相反應體系的高效可靠計算問題，基於最小吉布斯函式原理和質量守恆...
- 能壘
一般的化學反應都是在等溫等壓下進行，自發跟非自發是看delta G也就是吉布斯自由能變。 無論哪種，要突破能壘，也就是活化能，都是因為要經歷一個過渡態（transient， or say， transition state)。 自發跟非自發說的是熱力學 (thermodynamics)， 活化能高低說的是動力學 (kinetics)。活化分子含有的能參加化學...
- 單元系
單元系，又稱一成份系、一元系。是組成一個體系的基本單元或由一種純物質組成的系統。根據相律，對於單元系有：F=1- φ+ 2=3- φ，最大可能的自由度數為2。討論單元系時常用的3個勢函式是T、P、μ，因為是單元系，化學勢μ就是摩爾吉布斯自由能。3個強度量只有兩個是獨立的，一般選取溫度T和壓力P為獨立...
- 甲酸制氫
甲酸(HCOOH,FA)是最簡單的含氫一元有機羧酸。甲酸分解制氫反應在常溫下的吉布斯自由能即為負數 ，即熱力學有利。而在催化劑的作用下，其可在常溫常壓下高效分解成氫氣和二氧化碳： HCOOH ==＞H₂＋ CO₂ 對於甲醇、氨等其他含氫化學品，其分解制氫皆需依賴高溫、高壓的反應條件。因此甲酸在制氫易度和...
- 湯姆森-貝特洛原理
1876年約西亞·吉布斯和1882年德國科學家赫爾曼·亥姆霍茨分別證實了化學反應並非趨於放出最大熱量，而是趨於產生最大功，即使得體系的自由能趨於最小，從而否定了這個假設。熱化學 在熱力學中，吉布斯自由能或亥姆霍茲自由能基本上是“自由”或可用於外部工作的化學反應的能量。從歷史上看，“自由能”是古代化學家用來...
- 亞穩相
這種物相由於製備工藝、缺陷等條件暫時存在，並有著向穩定相轉變的趨勢。亞穩相的吉布斯自由能較穩定相高，如果經過足夠長的時間，亞穩相可以轉變為穩定相。馬氏體是一種著名的亞穩相，馬氏體（M）是碳溶於α-Fe的過飽和的固溶體，是奧氏體通過無擴散型相變轉變成的亞穩定相。簡介 亞穩相是一種非平衡相，...
- 化學平衡
根據吉布斯自由能判據，當ΔGₘ=0時，反應達最大限度，處於平衡狀態。根據勒夏特列原理，如一個已達平衡的系統被改變，該系統會隨之改變來抗衡該改變。通常說的四大化學平衡為氧化還原平衡、沉澱溶解平衡、配位平衡、酸鹼平衡。化學平衡在分析化學中有著極為重要的套用。平衡常數 化學平衡常數，是指在一定溫度下，...
- 碳酸鈉
標準摩爾生成吉布斯自由能 ：-1048.1 kJ·mol 標準熵 ：138.8 J·mol·K 水解反應 由於碳酸鈉在水溶液中水解，電離出的碳酸根離子與水中氫離子結合成碳酸氫根離子，導致溶液中氫離子減少，剩下電離的氫氧根離子，所以溶液pH顯鹼性。由於碳酸根可以結合水中的質子（即氫離子）生成碳酸氫根和碳酸，並且能結合酸中的...
- 美國號
35但航空母艦的建造將占用紐波特紐斯船廠最大的船台，吉布斯的時間表將被打亂。1949年5月18日，美國號郵輪建造契約簽署的前幾周，美國號超級航母的龍骨已經鋪在10號船台。五天后，詹森部長取消了這個訂單，他說，這項工程太貴了。紐波特紐斯船廠別無他法，只得拆除了已經鋪好的平板龍骨。船台是美國號郵輪的了。但...
- 界面能
維塞克（T．Vicsek）在DLA模型的基礎上，在界面生長中引入表面張力，考慮了吉布斯-湯姆遜效應對界面生長的影響。當兩平衡的界面是曲面時，其平衡溫度和濃度等參量是界面曲率的函式。對於一個隨機起伏、不斷分叉的生長界面，其界面上各點的化學勢將是不等的，因而導致沿著生長界面的質量和能量的輸運。其結果是生長界面...
- 近代化學史
1869年霍斯特曼在研究氯化銨的升華過程時運用了熵的概念，指出這一過程和液體的蒸發過程遵守同樣的規律。也就是說，他把克拉珀龍方程推廣到化學領域。吉布斯方程 在化學熱力學中作出最卓越貢獻的，是美國理論物理學家J.W.吉布斯 。1876～1878年，他進行了系統的熱力學基礎理論研究，利用大量文獻中的實驗數據來驗證...
- 音樂史(音樂由產生到發展的歷史)
在文藝復興思潮影響下，西方世俗音樂空前發展。聲樂體裁在義大利有從世俗歌曲風格的弗羅托拉發展而來的牧歌，法國有法語世俗聲樂復調歌曲尚松，德國有同樣為復調形態的利德，西班牙有比良西科，英國除了有受義大利影響的牧歌外，維吉那琴（屬羽管琴族）音樂已形成了成熟的風格。主要作曲家是W.伯德、J.布爾和O.吉布斯。巴...
- 似晶格理論
式中處在晶格平衡位置的分子的配分函式為Zc，它隨混合物的組成而變；Zv為振動分子的配分函式。通過計算Zc就可以計算混合吉布斯函式。NA個A分子與NB個B分子混合，如果只考慮最鄰近分子的相互作用，則系統的位能就由所有最鄰近的分子貢獻而成，其混合吉布斯函式為：式中W為純A晶格內部的分子與純 B晶格內部的分子...
- 20世紀時代百大人物
為此，散文家南希·吉布斯（英語：Nancy Gibbs）在1999年12月31日發行的《時代》雜誌中，發表文章《必要之惡？》（The Necessary Evil?）回答這一問題。在文章中，她認為希特勒「只是在一長排兇狠人物中最近的一名，而這源頭可以追溯到成吉思汗之前。區別是技術：希特勒從事的駭人大屠殺其所有效率都源自於現代工業...
- 燃料電池(電池類型)
燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置，又稱電化學發電器，它是繼水力發電、熱能發電和原子能發電之後的第四種發電技術。由於燃料電池是通過電化學反應把燃料的化學能中的吉布斯自由能部分轉換成電能，不受卡諾循環效應的限制，因此效率高。另外，燃料電池用燃料和氧氣作為原料，同時沒有機械傳動...
- 琴生不等式
一個稱為吉布斯不平等的結果。它表明，當代碼是基於真實機率p而不是任何其他分布q分配時，平均訊息長度被最小化。即非負的量被稱為相對熵的q從p。由於-log（X）為嚴格凸函式X＞ 0，它遵循：當等號成立p（X）等於q（X）幾乎無處不在。Rao-Blackwell定理 主要文章：Rao-Blackwell定理 如果L是一個凸函式，一...
- 信源編碼定理
如果 f 是對 X 擁有最小期望字長的最佳碼，那么(Shannon 1948)：證明 對於 1 ≤ i ≤ n 令 表示每個可能的 的字長。定義 ，其中 C 會使得 。於是 其中第二行由吉布斯不等式推出，而第五行由克拉夫特不等式推出：對第二個不等式我們可以令 於是：因此 並且 因此由克拉夫特不等式，存在一...
