[지구과학]깁슨의 자유에너지

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[지구과학]깁슨의 자유에너지
깁스의 자유에너지는 평형과 밀접한 관계에 있다. 깁스의 자유 에너지 값이 0이 되면 평형이다라고 한다. 이러한 깁스의 자유에너지는 열역학 법칙중 제1법칙과 제2법칙을 혼합한 새로운 열역학 함수 있다. 이는 제1법칙과 제2법칙을 동시에 만족시키는 조건인 자발성의 기준이 된다.
평형상수는 온도와 압력에 의존성이 있는데, 이러한 깁스의 자유에너지와 평형 상수와의 관계에 대해 알아보자.

*** Willard Gibbs (1839-1903)
미국의 수리물리학자이자 열역학을 화학에 응용한 윌라드 깁스는 1839년 코네티컷주의 뉴해븐에서 출생했다. 예일대학을 졸업한 뒤 그는 유럽에서 공부했다. 그 자신은 수학자이기를 더 바랐지만, 깁스는 1871 년 예일대학의 수리물리학 교수직에 임용된 뒤 줄곳 예일대학에 머물렀다.
한편으로는 남북전쟁 덕분에 미국은 발명의 시대를 맞이하게 되었다. 남북전쟁중 에디슨이 맹렬하게 그의 발명력을 발휘하였고, 윌라드 깁스도 철도 차량용의 매우 효율적인 공기제동기를 발명하는 계기가 되었다. 출판된 그의 수많은 논문은 매우 이론적인 내용의 것이었고, 대부분의 사람들이 이해하기엔 너무 어려웠다. 그러나 맥스웰(James Clerk Maxwell)에게는 그렇지 않아서 그는 깁스의 천재성을 인정했고, 그와 대중사이의 창구가 되어주었다.
깁스의 주요업적인 논문 이종물질의 평형에 관하여 가 1876년에 발표되어 화학분야에 새로운 지평을 여는 역할을 하였고, 그의 마지막 역작인 통계역학의 기본원리 가 1902년에 출간되었다. 물리계에 대한 그의 날카로운 분석, 그의 위상공간, 상규칙, 그리고 엔트로피에 대한 그의 해석 등은 여전히 그 중요성이 강조되고 있다.

Ⅰ. Gibbs free Energy
1. 깁스 자유 에너지란
(1) 깁스 자유 에너지의 정의

G = H - TS

△G = △H-T△S
dG = dH-TdS

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