Energie gratuită Helmholtz
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
- Funcția de stare
- Entalpia
- Entropie (termodinamică)
- Energie gratis
- Energie liberă Gibbs
- Ecuația Gibbs-Helmholtz
linkuri externe
- ( EN ) Energie gratuită de Helmholtz , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
Controlul autorității | GND ( DE ) 4155282-9 |
---|