(صورة توضيحية فقط)
In a system at الديناميكية الحرارية التوازن، electrochemical potentialبالنسبة لأي نوع مشحون معين، يجب أن يكون معامل الاستقطاب `i` منتظمًا في جميع الأطوار. إذا وُجد تدرج (∇ ∇ ∇ ∇ ∇)، ستتحرك الأيونات تلقائيًا من مناطق الجهد العالي إلى مناطق الجهد المنخفض، مما يُنشئ تيارًا أو تدفقًا، إلى أن يزول هذا التدرج ويعود التوازن.
The principle of uniform electrochemical potential at equilibrium is a direct consequence of the القانون الثاني للديناميكا الحرارية, which states that a system will spontaneously evolve towards a state of minimum Gibbs free energy. Since the electrochemical potential is the partial molar Gibbs free energy for a charged species, any gradient in this potential represents an opportunity for the system’s total free energy to decrease through the movement of that species.
تستمر هذه الحركة، أو التدفق، حتى يصبح الجهد الكهروكيميائي ثابتًا في كل مكان متاح للأنواع. عند هذه النقطة، تكون القوة المحصلة المؤثرة على الأيونات صفرًا، ولا توجد أي حركة محصلة أخرى. هذا التوازن ديناميكي، وليس ثابتًا؛ إذ قد تتحرك الأيونات الفردية، لكن التدفق في أحد الاتجاهين يكون متوازنًا تمامًا مع التدفق في الاتجاه المعاكس.
من الأمثلة الكلاسيكية على ذلك توازن دونان، الذي يحدث عبر غشاء شبه منفذ، أي أنه منفذ لبعض الأيونات دون غيرها (مثل البروتينات الكبيرة). تُعيد الأيونات الصغيرة المنفذة توزيع نفسها عبر الغشاء لموازنة جهودها الكهروكيميائية. ينتج عن ذلك توزيع غير متساوٍ لكل من التركيز والجهد الكهربائي، مما يُنشئ جهدًا غشاءً مستقرًا عند التوازن. يُحكم هذا المبدأ نفسه سلوك الوصلات p-n في أشباه الموصلات، حيث تنتشر الإلكترونات والفجوات حتى يصبح الجهد الكهروكيميائي (مستوى فيرمي) ثابتًا عبر الوصلة، مما يُنشئ مجالًا كهربائيًا داخليًا.
الجهد الكهروكيميائي والتوازن الديناميكي الحراري
(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)
الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.
> تسجيل الدخول <
