ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ι Ενότητα 4 η - Γ ΜΕΡΟΣ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ Όνομα καθηγητή: ΕΥΑΓΓΕΛΙΟΥ ΒΑΣΙΛΙΚΗ Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής του Ανθρώπου
ΣΤΟΧΟΙ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Στόχος (1) Κατανόηση των εννοιών: ελεύθερη ενέργεια, χημικό δυναμικό.
ΕΛΕΥΘΕΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΟΡΙΣΜΟΙ Ελευθέρα ενέργεια: η διαφορά ενέργεια μεταξύ της αρχικής κατάστασης του συστήματος και της κατάστασης ισορροπίας. Είναι διαθέσιμη και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή εξωτερικού έργου. Μη διαθέσιμη ενέργεια: η ενέργεια στην κατάσταση ισορροπίας. Παριστάνεται από το γινόμενο TS.
ΕΛΕΥΘΕΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ(2) ΥΠΑΡΧΟΥΝ 2 ΟΡΙΣΜΟΙ ΠΟΥ ΔΙΝΟΝΤΑΙ ΑΠΟ ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ Helmholtz : Gbbs : A=U-TS G=H-TS Υπό σταθερή πίεση και θερμοκρασία ισχύει η σχέση ΔG=ΔH-TΔS
ΕΛΕΥΘΕΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ(3) ΔG=ΔH-TΔS Το ΔG αποτελεί ΚΡΙΤΗΡΙΟ για το ΑΥΘΟΡΜΗΤΟ μιας αντίδρασης. Πιο συγκεκριμένα, όταν: ΔG>0: η αντίδραση ΔΕΝ είναι αυθόρμητη ΔG=0: η αντίδραση είναι σε ισορροπία ΔG<0: η αντίδραση είναι αυθόρμητη
ΕΛΕΥΘΕΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ(4) G=Η-ΤS=U+PV-TS και άρα dg = du+pdv+vdp-tds-sdt Η τελευταία σχέση μετασχηματίζεται ως εξής: υπό σταθερό V: υπό σταθερή θερμοκρασία: υπό σταθερή πίεση: dg = du+vdp-tds-sdt dg = du+pdv+vdp-tds dg = du+pdv-tds-sdt υπό σταθερή πίεση & θερμοκρασία: dg=du+pdv-tds
ΧΗΜΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ Σε σύστημα που τα συστατικά του αντιδρούν μεταξύ τους ή σε ένα ανοικτό σύστημα, για τον καθορισμό της κατάστασης του συστήματος απαιτούνται και επιπλέον μεταβλητές που σχετίζονται με τον καθορισμό του χημικού περιεχομένου του συστήματος, δηλαδή αντί για G=f(T,P) ισχύει G=f(T,P,n 1,n 2, ). Τότε: dg G T P,n dt G P T,n dp G n P,T,n j dn dg SdT VdP μ dn για Ρ, Τ σταθερά: dg μ ι dn G μ ι n
ΧΗΜΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ(2) 1.Gbbs- Duhem: n dμ1 n2dμ2... 1 0 2.Σύστημα από n moles ενός συστατικού: G nμ ng 3.Θεμελιώδης εξίσωση χημικού δυναμικού μ μ 0 ι RT ln P 4. μ μ 0 ι (X) RT ln X 5. μ μ 0 RT ln α
ΕΠΙΛΥΣΗ ΑΠΟΡΙΩΝ ΚΑΙ ΑΣΚΗΣΕΩΝ
ΛΕΞΕΙΣ - ΚΛΕΙΔΙΑ ελεύθερη ενέργεια χημικό δυναμικό
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Γιαννακουδάκης, Δ.Α. & Γιαννακουδάκης, Π.Δ. (1996) Επίτομη Φυσικοχημεία, Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη. Κατσάνος, Ν.Α. (1999) Φυσικοχημεία: Βασική θεώρηση, Εκδόσεις Παπαζήση, Αθήνα. Καραϊσκάκης, Γ. (1995) Φυσικοχημεία, Εκδόσεις Τραυλός- Κωσταράκη, Αθήνα. Atkns, P.W. (1986) Physcal Chemstry, Oxford Unversty Press. Zemansky, M.W. & Dttman, R.H. (1987) Heat and thermodynamcs, McGraw-Hll Internatonal Edtons.
Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creatve Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδεια χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.
Σημείωμα Αναφοράς Copyrght Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών 2014. Τμήμα Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής του Ανθρώπου, Ευαγγελίου Βασιλική. «Φυσικοχημεία Τροφίμων Ι». Έκδοση: 1.0. Αθήνα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: https://medasrv.aua.gr/eclass/courses/ocdfshn101/
Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creatve Commons Αναφορά, Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων, π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». Η άδεια αυτή ανήκει στις άδειες που ακολουθούν τις προδιαγραφές του Oρισμού Ανοικτής Γνώσης [2], είναι ανοικτό πολιτιστικό έργο [3] και για το λόγο αυτό αποτελεί ανοικτό περιεχόμενο [4]. [1] http://creatvecommons.org/lcenses/by-sa/4.0/ [2] http://opendefnton.org/okd/ellnka/ [3] http://freedomdefned.org/defnton/el [4] http://opendefnton.org/buttons/
Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.