Energie gratuită Helmholtz

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Energia liberă Helmholtz este o funcție de stare utilizată în termodinamică pentru a reprezenta energia liberă într-o transformare izotermă (la temperatură și volum constante).

Definiție

Energia liberă a lui Helmholtz (conform IUPAC , [1] numit în schimb conform altor convenții) este definit ca opusul transformării Legendre a energiei interne cu privire la entropie .

.

unde este este temperatura . Această din urmă echivalență rezultă din definiția entropiei . Energia liberă Helmholtz este, prin urmare, o cantitate termodinamică extinsă .

Aplicare la izotermocori

Inegalitatea Clausius dictează că:

unde este este cantitatea de căldură din sistem, schimbarea entropiei și cu se indică temperatura.

Dacă singura formă de lucru este cea a presiunii- volum (expansiune sau compresie), căldura devine diferențiala exactă și, prin urmare, inegalitatea poate fi, de asemenea, rescrisă după cum urmează:

Relația este simplificată prin introducerea energiei libere Helmholtz:

Această relație indică faptul că în transformările izoterme energia liberă Helmholtz scade pentru un proces spontan (diferențial negativ) în timp ce este la o valoare constantă (diferențial zero) pentru un proces reversibil , adică în condiții de echilibru.

Relația cu funcția de partiție

Energia liberă Helmholtz, precum și alte variabile termodinamice, sunt legate de funcția de partiție canonică:

unde este

  • este constanta lui Boltzmann
  • este funcția de partiție canonică

Notă

Bibliografie

  • Paolo Silvestroni, Fundamentals of chemistry , ed. A X-a, CEA, 1996, ISBN 88-408-0998-8 .
  • Kenneth Denbigh, Principiile echilibrului chimic , Milano, Editura Ambrosiana, 1977, ISBN 978-88-08-08134-6 .
  • Peter Atkins, Julio De Paula, Chimie fizică , ediția a IV-a, Bologna, Zanichelli, septembrie 2004, ISBN 88-08-09649-1 .

Elemente conexe

linkuri externe

Controlul autorității GND ( DE ) 4155282-9