本文拟解析一道平衡态热力学关于有效功的典型题目，供参考.

 [例]. 25℃、标态下某化学反应“A→P”，①于普通反应器内完成，放热62.58kJ；②于可逆电池中进行，则吸热

6258J。试计算：

       a.该化学反应的Δ_rS^θ_m；

       b.该反应于普通容器内进行时封闭系统环境熵变及隔离系统（或总）熵变；

       c.化学反应可能提供的最大有效功.

 析：化学反应示意图参见如下图1所示：

图1. 某化学反应“A→P”完成示意图

       图1中途径①代表普通容器内进行的不可逆过程；途径②代表可逆电池内进行的可逆过程. 由于

始、末态分别相同，途径①与②所有的状态函数改变量均分别相同.

 1. 平衡态热力学计算原理

    途径①：25℃、标态下普通容器内发生的不可逆过程，Δ_rG^θ_m无意义，有效功W'≡0.

    则：Δ_rH^θ_m=Q_p,1+W'=Q_p,1=-62.58kJ                               （1）

    途径②：25℃、标态下可逆电池内发生的可逆过程，Δ_rG^θ_m为有效功，即：Δ_rG^θ_m≡W'. 

     此时：Δ_rH^θ_m=Q_p,2+W'=Q_p,2+Δ_rG^θ_m=6258J+Δ_rG^θ_m        （2） 

 2. Δ_rS^θ_m的计算 

     对于途径②可逆过程， 

      Δ_rS^θ_m=Q_p,2/T=6258J/298.15K=20.99J·K^-1                                  （3）

 3. Δ_ambS^θ_m与Δ_IsoS^θ_m的计算  

      Δ_ambS^θ_m=-Q_p,1/T=62.58kJ/298.15K=209.9J·K^-1                          （4）

      Δ_IsoS^θ_m=Δ_rS^θ_m+Δ_ambS^θ_m=20.99J·K^-1+209.9J·K^-1=231.9J·K^-1     （5）

  4. W'的计算

       结合式（1）及（2）可得：

       W'=Δ_rG^θ_m=-62.58kJ-6258J=-68.84kJ                               （6）

   5. 结论 

       平衡态热力学计算结果显示：同一数值，Δ_rG^θ_m于普通容器内发生不可逆过程时，无意义；

于可逆电池内发生可逆过程时，为有效功.

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