Helmholcova slobodna energija

Termodinamika
Klasična Karnoova toplotna mašina
Grane Klasična termodinamika Statistička fizika
Zakoni Nulti Prvi Drugi Treći
Sistemi Termodinamičko stanje Jednačina stanja Idealni gas Realni gas Agregatno stanje Ravnoteža Procesi Izobarski Izohorski Izotermski Adijabatski Izoentropijski Izoentalpijski Kvazistatički Politropski Slobodna ekspanzija Reverzibilnost Ireverzibilnost Endoreverzibilnost Ciklusi Toplotni motori Toplotne pumpe Termalna efikasnost
Osobine sistema Termodinamički dijagrami Intenzivne i ekstenzivne veličine Funkcije stanja Temperatura / Entropija Uvod u entropiju Pritisak / Zapremina Hemijski potencijal / Broj čestica Kvalitet pare Redukovane osobine Procesne funkcije Rad Toplota
Osobine materijala Специфични топлотни капацитет  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Компресибилност  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Термална експанзија  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Jednačine Karnoova teorema Klauzijusova teorema Fundamentalna relacija Jednačina stanja idealnog gasa Maksvelove jednačine Onsagerove recipročne relacije Bridgmanove termodinamičke jednačine
Potencijali Slobodna energija Slobodna entropija Unutrašnja energija ${\displaystyle U(S,V)}$ Entalpija ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Helmholcova slobodna energija ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Gibsova slobodna energija ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
п р у

Helmholcova slobodna energija ili Helmholcova funkcija predstavlja termodinamički potencijal, definisan kao razlika između unutrašnje energije W_n i proizvoda temperature T i entropije S:^[1]

${\displaystyle F=W_{n}-TS\!\,.}$

Prosta energija doseže minimum u ravnotežnom stanju u termodinamičkom sistemu u stalnoj zapremini i pri stalnoj temperaturi.

Odavde se može izvesti zaključak da se maksimalan rad (maksimalno korisna energija), koji podrazumeva bilo koju vrstu rada (A > 0), može dobiti pri konstantnoj temperaturi na račun smanjenja Helmholcove slobodne energije (F2 < F1, F < 0). Zato se termodinamička funkcija F naziva još i funkcija rada. Za ovu veličinu u literaturi se nailazi i na termine "izohorski potencijal" ili "izohorsko-izotermski potencijal" jer se može smatrati energijom koja se potencijalno može prevesti u koristan rad.

Reference

Literatura

• Atkins' Physical Chemistry, 7th edition, by Peter Atkins and Julio de Paula, Oxford University Press
• HyperPhysics Helmholtz Free Energy [1]