Potencjał chemiczny: Różnice pomiędzy wersjami

'''Potencjał chemiczny''' – [[pochodna cząstkowa]] [[energia wewnętrzna|energii wewnętrznej]] po liczbie cząstek, przy [[przemiana izochoryczna|stałej objętości]] i [[przemiana izentropowa|entropii]] układu. Oznaczany jest przez <math>\mu</math> lub <math>\mu_i.</math>. Może być również definiowany jako pochodna cząstkowa innej funkcji stanu: [[entalpia|entalpii]], [[energia swobodna|energii swobodnej]] czy [[entalpia swobodna|entalpii swobodnej]] po liczbie cząstek, przy czym pochodna jest obliczona przy zachowanych innych parametrach: ciśnieniu czy też temperaturze. Pojęcie to wprowadził do nauki w 1875 r. [[Josiah Willard Gibbs|J.W. Gibbs]]. Odgrywa ono zasadniczą rolę w termodynamice chemicznej. Jest podstawą do definicji aktywności termodynamicznej, występuje w kryteriach równowagi procesów oraz stosowane jest do opisu układów złożonych i do wyprowadzenia stałych równowagi fazowej i chemicznej.

W [[temperatura|temperaturze]] bliskiej zeru potencjał chemiczny [[fermionFermiony|fermionów]]ów utożsamiamy z [[Poziom Fermiego|energią Fermiego]]. Jest to energia graniczna; stany o energii niższej są zajęte przez fermiony (np. [[elektron]]y), stany o energii wyższej są wolne.

* Jeżeli układ jest opisywany w reprezentacji energetycznej, tzn. dana jest energia wewnętrzna jako funkcja entropii, objętości oraz liczby składników <math>U=U(S,V,N_1,...\dots,N_r),</math>, to potencjał chemiczny <math>i</math>-tego składnika wynosi

* Jeżeli układ jest opisywany w reprezentacji entropijnej, tzn. dana jest entropia jako funkcja energii, objętości oraz liczby składników <math>S=S(U,V,N_1,...,N_r),</math>, to potencjał chemiczny i-tego składnika określa równość

: <math>\frac{\mu_i}{T} = - \left( \frac{\partial S}{\partial N_i} \right)_{U,V, N_{j \ne i}}</math>