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计算材料学案例-- 再谈化学势(套公式容易,理解更重要)
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对于重力势能、电势能,我们可以理解为把物体、电荷在重力场、电场中从参考位置移动到指定位置的“代价”,而势的定义说明只和初、末态有关,和过程、路径无关。化学势也是类似,可以认为是获得原子、电子的“代价”。比如,我们在把O原子从分子那拿出来,代价至少是分子能量除以2,把Si原子从体结构拿出来,代价至少是体结构能量除以原子数。考虑温度、压强,代价只能更大,从理想气体模型的计算公式可以确认这一点。再如,两个O原子,什么时候形成分子,什么时候保持原子?也可以通过化学势计算,根据相对高低来确认,反应从化学势高到低是放热。 结合化学势变化,我们能否给出和实验趋势一致的判断,这个也是检查我们计算是否正确的方法。化学势文献中关于化学势的公式比较多,前面有正号、负号容易混淆,关键要理解,正号是对应增加原子、电子还是减少原子、电子?化学势高低和获得原子、电子难易程度有关,自然对应体系中某类原子的多少。
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