Potencial químico de Física Térmica | Lecture Notes

(0) es el número de partículas en la cámara inferior, y < em> n

( h

) será el número de partículas en la cámara superior. Queremos m

(0) = m ( h

), donde debemos tener m = m _{ext + m int. Entonces a partir de (10.4), tenemos que}

(10.

7)

Una vez que tengamos el número de partículas a una altura h

, podemos determinar la presión recordando que la presión de un gas ideal es proporcional a la concentración de partículas, España

p

= n

t

Por lo tanto la presión de un gas ideal a altura h

es

(10.

8)

Ejemplo:

¿Cuál es el potencial químico de un gas ideal en un campo magnético B

En un campo magnético, podemos ver que el gas que se compone de dos tipos, o especies, de las partículas?; aquellos con espín hacia arriba, y los que tienen espín hacia abajo. Si el giro es hacia arriba, la energía potencial es - mB

, mientras que la energía potencial de la vuelta abajo partículas es mB

.

Para el recipiente fuera del campo magnético de los potenciales químicos se

, mientras que los que están en el campo magnético han

también tenemos que

y

Uso de la condición de equilibrio difusivo, obtenemos

y

lo

n

( B

) = n

(0) cosh ( mB

/t)

Ejemplo:

Para una batería de plomo-ácido, la relación entre los potenciales químicos y pasos potenciales es aún más evidente.

En una batería de plomo ácido normal, el electrodo negativo consiste en plomo metálico, Pb, y el electrodo positivo es una capa de óxido de plomo, Pb0 _{2, sobre un sustrato de Pb. Los electrodos están sumergidos en ácido sulfúrico diluido, H 2SO 4, que está parcialmente ionizado en H ^{+ iones y S0 4 - iones}}

.

el proceso de descarga, tanto el Pb metálico del electrodo negativo y el Pb0 _{2 del electrodo positivo se convierten en sulfato de plomo, PbS0 4, a través de las dos reacciones}

electrodo negativo:

electrodo positivo:

Por lo tanto, los actos de electrodos negativos como un sumidero para la S0 _{4 ^{- iones, y los actos de electrodo positivo como un sumidero para el H + iones.}}

Si los terminales de la batería no están conectados, los electrones se agotan desde el electrodo positivo y se acumulan en el electrodo negativo, la carga de ese m