自由能

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自由能(粵讀:zi⁶ jau⁴ nang⁴,英文:Free Energy)喺熱力學當中指嘅係喺某一個熱力學過程中,系統減少嘅內能中可以轉化為對外作功嘅部分,佢衡量嘅係:喺一個特定嘅熱力學過程中,系統可對外輸出嘅“有用能量”。

吉布斯自由能同亥姆霍茲自由能[編輯]

對唔同嘅熱力學過程,可以定義唔同嘅「自由能」。最常見嘅有吉布斯自由能同亥姆霍茲自由能。

G = U - TS + pV = H - TS

H係系統嘅(即熱含量)

S係系統嘅

△G > 0,表示唯有對系統施加能量,才能改變系統嘅平衡位置。

△G < 0,則表示系統會自動發生。(Spontaneous)

A=U-TS

術語同符號嘅含混[編輯]

歷史上,對「自由能」呢一術語嘅使用喺唔同學科中存在唔同。

  • 化學當中,自由能指嘅係吉布斯自由能,以G表示,同時稱亥姆霍資自由能為「亥姆霍茲函數」,以示區別。
  • 物理學當中,自由能指嘅亥姆霍茲自由能,以F表示,同時稱吉布斯自由能為「吉布斯函數」,以示區別。

而家,一般以G表示吉布斯自由能,以A表示亥姆霍茲自由能,避免使用F

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