Гельмгольца енергія 1

Гельмгольца ЕНЕРГІЯ (вільна енергія, ізохорно-ізотермічний потенціал), один з потенціалів термодинамічних, характеристична функція при виборі обсягу V і температури Т в якості незалежних термодинамічних змінних. Як термодинамічний потенціал введена в 1876 році Дж. У. Гіббс, в 1882 році Г. Гельмгольц запропонував термін «вільна енергія».

Існування Гельмгольца енергії є наслідком першого і другого почав термодинаміки. Гельмгольца енергія пов'язана з внутрішньою енергією U і ентропією S співвідношенням F = U-TS. Зміна F при квазістатичному процесі одно dF = - SdT - pdV; отже, спад Гельмгольца енергії при ізотермічному процесі дорівнює повній роботі, яку здійснюють системою. Ентропію і тиск можна отримати, диференціюючи Гельмгольца енергію по Т і V: S = - (Дf / дт) v. р = - (Дf / дV) Т. Це означає, що Гельмгольца енергія є характеристична функція в змінних Т і V. Для багатокомпонентних систем dF = -SdT - pdV + Σi μi dNi гдe dNi - приріст маси i-го компонента, μi = (Дf / дNi) т.V - хімічний потенціал. Умовою термодинамічної рівноваги системи є мінімум Гельмгольца енергії при сталості Т, V і інших термодинамічних параметрів, що визначають стан системи.

У статистичній фізиці більш поширений термін «вільна енергія», вона визначається через логарифм статистичного інтеграла (або статистичної суми) Z: F = - kTlnZ (k - постійна Больцмана).

пов'язані статті

Гельмерсен Григорій Петро-вич →