Енергія Гельмгольца - це
визначення
Вільна енергія Гельмгольца для системи з постійним числом частинок визначається так:
- , де U - внутрішня енергія. T - абсолютна температура. S - ентропія.
Звідси диференціал вільної енергії дорівнює:
- .
Видно, що цей вислів є повним диференціалом щодо незалежних змінних T і V. Тому часто вільну енергію Гельмгольца для рівноважного стану висловлюють як функцію.
Для системи з змінним числом частинок диференціал вільної енергії Гельмгольца записується так:
- ,
де μ - хімічний потенціал. а N - число часток в системі. При цьому вільна енергія Гельмгольца для рівноважного стану записується як функція.
Вільна енергія Гельмгольца і стійкість термодинамічної рівноваги
Можна показати, що в системі з фіксованими температурою і об'ємом положення стійкої рівноваги відповідає точці мінімуму вільної енергії Гельмгольца. Іншими словами, в цій точці (для такої системи) ніякі зміни макроскопічних параметрів неможливі.
Вільна енергія Гельмгольца і максимальна робота
Вільна енергія Гельмгольца отримала свою назву через те, що вона є мірою праці, яку може зробити термодинамічна система над зовнішніми тілами.
Нехай система переходить зі стану 1 в стан 2. Оскільки робота не є функцією стану системи, робота, здійснена системою в даному процесі буде залежати від шляху, по якому цей перехід буде здійснюватися.
Задамося метою визначити максимальну роботу, яку система може зробити в цьому випадку.
Можна показати, що ця максимальна робота дорівнює убутку вільної енергії Гельмгольца:
- . Тут індекс f означає, що розглянута величина є повною роботою системи в даному процесі (див. Нижче).
Вільні енергії Гельмгольца і Гіббса
В додатках «вільної енергією» іноді називають не вільну енергію Гельмгольца, а енергію Гіббса. Це пов'язано з тим, що енергія Гіббса також є мірою максимальної роботи, але в даному випадку розглядається тільки робота над зовнішніми тілами, виключаючи середу:
- , де G - енергія Гіббса.
література
Дивитися що таке "Енергія Гельмгольца" в інших словниках:
енергія Гельмгольца - Функція стану термодинамічної системи, що дорівнює різниці між внутрішньою енергією і твором термодинамічної температури на ентропію. Примітка Енергія Гельмгольца є характеристичною функцією, якщо обсяг і термодинамічна ... ... Довідник технічного перекладача
енергія Гельмгольца - енергія Гельмгольца; ізохорно ізотермічний потенціал; отрасл. вільна енергія Функція стану системи (А), що визначається різницею між внутрішньою енергією (U) і твором термодинамічної температури (Т) на ентропію (S); A = U TS ... Політехнічний термінологічний тлумачний словник
енергія Гельмгольца - Helmholco energija statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Laisvoji energija arba izochorinis potencialas - termodinaminės sistemos parametras, kai sistemos tūris ir temperatūra nekinta. atitikmenys: angl. free energy; ... ... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
енергія Гельмгольца - Helmholco energija statusas T sritis chemija apibrėžtis Termodinaminės sistemos parametras, kai sistemos tūris ir temperatūra nekinta. atitikmenys: angl. free energy; Helmholtz energy; isochoric potential rus. Ізохоричний потенціал; вільна ... ... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
енергія Гельмгольца - Дивись енергія Гельмгольца, Ізохоричний потенціал ... Енциклопедичний словник по металургії
енергія Гельмгольца - Helmholco energija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Helmholtz energy vok. Helmholtz Energie, f rus. енергія Гельмгольца, f pranc. énergie de Helmholtz, f ... Fizikos terminų žodynas
енергія Гельмгольца - laisvoji Helmholco energija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Helmholtz free energy vok. Helmholtzsche freie Energie, f rus. енергія Гельмгольца, f pranc. énergie libre de Helmholtz, f ... Fizikos terminų žodynas
енергія Гельмгольца, Ізохоричний потенціал - [Helmholtz free energy, thermodynamic potential] термодинамічна величина, функція стану термодинамічної системи, спад якої в ізохорно ізотермічному процесі дорівнює роботі, виробленої системою. Зміна величини енергії Гельмгольца ... Енциклопедичний словник по металургії
Вільна енергія Гельмгольца - Цей термін має також інші значення див. Вільна енергія. Термодинамічні потенціали ... Вікіпедія
вільна енергія Гельмгольца - laisvoji Helmholco energija statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, išreiškiamas termodinaminės energijos U, termodinaminės temperatūros T ir entropijos S sandaugos skirtumu, t. y. A = U TS. atitikmenys: angl. Helmholtz ... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
- Вихрові течії в нерівноважному газі. Микола Винниченко. Вихрові течії широко поширені в природі і техніці. Зміна їх структури в результаті локального виділення енергії обіцяє нові можливості для управління літальними апаратами. ... Детальніше Купити за 4889 грн (тільки Україна)