Термодинамика и минералогические исследования
Тепловым эффектом химической реакции – это есть количество теплоты выделяемой или поглощаемой теплоты при следующих условиях:
1. система совершает только работу расширения;
2. объем и давление постоянны;
3. температура исходных и конечных продуктов одинакова;
4. реакции протекают почти до конца.
Второе начало устанавливает направление протекания процесса, его глубину. Если система перешла из одного состояния в другое при постоянной температуре, получив (потеряв) некоторое количества, то изменение энтропии вводится другая. Свойства энтропии таковы, что в произвольных процессах (протекающих без внешнего воздействия) её приращение больше приведенного тепла, а при равновесии оно равно приведенному теплу.
Энтропия характеризует меру бесполезности тепла и меру беспорядка в системе. Величена изменения энтропии характеризует ту часть энергии, которую можно превратить только в тепло и нельзя превратить в полезную работу. Система находится в устойчивом равновесии, если изменение энтропии равно нулю.
Использование законов термодинамики является необходимой составной частью современных минералогических исследований. Оно определило успехи в изучении процессов кристаллизации магм, закономерностей гидротермального минералообразования явлений метасоматоза и метаморфизма.
Из всех термодинамических потенциалов наиболее употребительны в геологии энтальпия и потенциал Гиббса.
Энтальпия дает возможность подсчитать общий тепловой эффект реакции при постоянном давлении, определить энергетическую вероятность протекания процессов, идущих при постоянном давлении, температуре.
Использование термохимии в минералогии – расчет энергетического эффекта полного процесса с учетом всех участвующих в нем веществ.
В природе равно возможны как экзотермические, так и эндотермические реакции, что является естественным следствии закона сохранения энергии.
Вывод сделан о том, что по закону изменения потенциала Тиббса можно судить об энергетической выгодности только самопроизвольных геологических процессов.