БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ГИ)
В трудах Г. проявились замечательно точная логика, тщательность в отделке результатов. В работах Г. до сих пор не обнаружено ни одной ошибки, все его идеи сохранились в современной науке.
Соч.: The collected works, v. 1—2, N. Y. — L., 1928; The scientific papers, v. 1—2, N. Y., 1906; в рус. пер. — Основные принципы статистической механики, М. — Л., 1946; Термодинамические работы, М., 1950.
Лит.: Семенченко В. К., Д. В. Гиббс и его основные работы по термодинамике и статистической механике (К 50-летию со дня смерти), «Успехи химии», 1953, т. 22, в. 10; Франкфурт У. И., Френк А. М., Джозайя Виллард Гиббс, М., 1964.
О. В. Кузнецова.
Дж. У. Гиббс.
Гиббса правило фаз
Ги'ббса пра'вило фаз, основной закон гетерогенных равновесий, согласно которому в гетерогенной (макроскопически неоднородной) физико-химической системе, находящейся в устойчивом термодинамическом равновесии, число фаз не может превышать числа компонентов, увеличенного на 2 (см. Фаз правило); установлено Дж. У. Гиббсом в 1873—76.
Гиббса распределение
Ги'ббса распределе'ние, фундаментальный закон статистической физики, определяющий вероятность данного микроскопического состояния системы, т. е. вероятность того, что координаты и импульсы частиц системы имеют определённые значения.
Для систем, находящихся в тепловом равновесии с окружающей средой, в которой поддерживается постоянная температура (с термостатом), справедливо каноническое Г. р., установленное Дж. У. Гиббсом в 1901 для классической статистики. Согласно этому распределению, вероятность определённого микроскопического состояния пропорциональна функции распределения f (qi, pi), зависящей от координат qi и импульсов pi частиц системы:
где H (qi, pi) — функция Гамильтона системы, т. е. её полная энергия, выраженная через координаты и импульсы частиц, k — Больцмана постоянная, Т — абсолютная температура; постоянная А не зависит от qi и pi и определяется из условия нормировки (сумма вероятностей пребывания системы во всех возможных состояниях должна равняться единице). Т. о., вероятность микросостояния определяется отношением энергии системы к величине kT (которая является мерой интенсивности теплового движения молекул) и не зависит от конкретных значений координат и импульсов частиц, реализующих данное значение энергии.
В квантовой статистике вероятность wn данного микроскопического состояния определяется значением энергетического уровня системы Eп.
Для идеального газа, т. е. газа. в котором энергией взаимодействия частиц можно пренебречь, каноническое Г. р. переходит в Больцмана распределение, определяющее вероятность того, что координата и импульс (энергия) отдельной частицы имеют данные значения (см. Больцмана статистика).
Если система изолирована, то её энергия постоянна; в этом случае справедливо микроканоническое Г. р., согласно которому все микроскопические состояния изолированной системы равновероятны. Микроканоническое Г. р. лежит в основе Г. р. канонического.
Лит. см. при статье Статистическая физика.
Г. Я. Мякишев.
Гиббса термодинамический потенциал
Ги'ббса термодинами'ческий потенциа'л, то же, что Гиббсова энергия; см. также Потенциалы термодинамические.
Гиббсит
Гиббси'т (по имени американского минералога Дж. Гиббса, G. Gibbs, 1776—1833), минерал; то же, что гидраргиллит.
Гиббсова энергия
Ги'ббсова эне'ргия, энергия Гиббса, изобарный потенциал, одна из характеристических функций термодинамической системы, обозначается G, определяется через энтальпию H, энтропию S и температуру Т равенством
G = H — TS. (1)
Г. э. является потенциалом термодинамическим. В изотермическом равновесном процессе, происходящем при постоянном давлении, убыль Г. э. данной системы равна полной работе, производимой системой в этом процессе, за вычетом работы против внешнего давления (т. е. равна максимальной полезной работе). Г. э. выражается обычно в кдж/моль или в ккал/моль. С помощью Г. э. и её производных могут быть в простой форме выражены др. термодинамические функции и свойства системы (внутренняя энергия, энтальпия, химический потенциал и др.) в условиях постоянства температуры и давления. При этих условиях любой термодинамический процесс может протекать без затраты работы извне только в том направлении, которое отвечает уменьшению G (dG < 0). Пределом протекания его без затраты работы, т. е. условием равновесия, служит достижение минимального значения G (dG = 0, d2G > 0). Г. э. широко используется при рассмотрении различных термодинамических процессов, проводимых при постоянных температуре и давлении. Через Г. э. определяется работа обратимого намагничивания магнетика и поляризации диэлектрика в этих условиях. Знание Г. э. важно для термодинамического рассмотрения фазовых переходов. Константа равновесия Ка химической реакции при любой температуре Т определяется через стандартное изменение Г. э. DG° соотношением
Широко используется Г. э. образования химического соединения, равная изменению Г. э. в реакции образования данного соединения (или простого вещества) из стандартного состояния соответствующих простых веществ. Для любой химической реакции равна алгебраической сумме произведений веществ, участвующих в реакции, на их коэффициенты в уравнении реакции. Для 298,15 К известны уже для нескольких тысяч веществ, что даёт возможность расчётным путём определять соответствующие значения и Ка для большого числа реакций.
Наряду с уравнением (1) Г. э. может быть определена также через внутреннюю энергию U, гельмгольцеву энергию А и произведение объёма V на давление р на основе равенств
G = U — TS + pV, (3)
G = A + pV, (4)
Характеристическую функцию Г. э. разные авторы долгое время называли по-разному: свободной энергией, свободной энергией при постоянном давлении, термодинамическим потенциалом, термодинамическим потенциалом Гиббса, изобарно-изотермическим потенциалом, свободной энтальпией и др.; для обозначения этой функции использовались различные символы (Z, F, Ф). Принятые здесь термин «Г. э.» и символ G отвечают решению 18-го конгресса Международного союза чистой и прикладной химии 1961.
В. А. Киреев.
Гибеллины
Гибелли'ны, политическое направление в Италии 12—15 вв. См. Гвельфы и гибеллины.
Гибернация искусственная
Гиберна'ция иску'сственная (лат. hibernatio — зимовка, зимняя спячка, от hibernus — зимний), глубокая нейроплегия, искусственно созданное состояние замедленной жизнедеятельности организма у теплокровных животных, в том числе и человека, напоминающее состояние животного в период зимней спячки; достигается применением нейроплегических средств, блокирующих нейро-эндокринные механизмы терморегуляции. При Г. и. организм становится значительно устойчивее к гипоксии (кислородному голоданию), травмам и др. воздействиям. На фоне Г. и. малыми дозами наркотических веществ можно достичь глубокого наркоза, что важно при выполнении больших хирургических операций. Однако при Г. и. обезболивание становится сложным и малоуправляемым. Поэтому Г. и. не получила распространения. Уменьшенные дозы нейроплегических средств применяют как медикаментозную подготовку к обезболиванию.
Лит.: Жоров И. О., Общее обезболивание, М., 1964 (библ.); Лабори А. и Гюгенар П., Гибернотерапия (искусственная зимняя спячка) в медицинской практике, пер. с франц., М., 1956.
Гиберти Лоренцо
Гибе'рти (Ghiberti) Лоренцо (около 1381, Флоренция, — 1.12.1455, там же), итальянский скульптор и ювелир Раннего Возрождения. Работал во Флоренции, а также в Сиене (1416—17), Венеции (1424—25) и Риме (до 1416 и около 1430). Его ранние работы [рельефы (главным образом евангельские сцены) северных, или вторых, дверей баптистерия (1404—24) во Флоренции; статуя св. Иоанна Крестителя (1412—1415), Матфея (1419—22) и Стефана (1425—29) в церкви Орсанмикеле во Флоренции — все бронза] ещё сохраняют средневековую орнаментальность и ювелирную тонкость трактовки форм; связь со средневековым искусством обнаруживается и в композициях рельефов, пространственная стеснённость которых диктуется четырёхлепестковыми обрамлениями (квадрифолиями). В зрелый период Г. испытал влияние Донателло и Ф. Брунеллески. В 1425—52, в период работы Г. над восточными, или третьими, дверями флорентинского баптистерия, в его творчестве происходит поворот к принципам искусства Возрождения. В этом главном произведении Г. выделяются десять рельефов с изображением библейских сцен на фоне архитектуры и пейзажа, отмеченных поэтичностью и жизненностью образов, пластическим богатством в изображении окружающей среды и человеческих фигур. Использование опыта античного искусства и открытий современников в области линейной перспективы, виртуозное владение материалом в создании тончайших градаций рельефа от очень высокого к очень низкому придают композициям Г. пространственную глубину, ритмическое многообразие и музыкальную плавность линий. Г. принадлежат также рельефы на купели баптистерия в Сиене (бронза, 1417—27). Ювелирные работы Г. не сохранились.
