Deschide meniul principal
Pentru alte sensuri, vedeți Energie liberă (dezambiguizare).
Potențiale termodinamice
Energie internă   
Entalpie   
Energie liberă   
Entalpie liberă   
modifică 

Energia liberă (sau energia liberă Helmholtz, denumirea recomandată de IUPAC fiind Helmholtz energy sau Helmholtz function)[1] este o funcție de stare a unui sistem termodinamic. Energia liberă e legată de alte mărimi termodinamice fundamentale prin relația[2]

unde este energia internă, temperatura, iar entropia.

Variația energiei libere într-o transformare izotermă reprezintă limita superioară a energiei care poate fi transferată către sistem în cursul transformării sub formă de lucru mecanic; această limită este atinsă dacă și numai dacă transformarea este și reversibilă. Într-o transformare izotermă la variabile de poziție constante, un sistem va atinge o stare finală de echilibru termodinamic corespunzătoare unui minim al energiei libere.[3]

Exprimată ca funcție de temperatură și de variabilele de poziție, energia liberă este un potențial termodinamic.

IstoricModificare

Conceptul a fost introdus de Hermann Helmholtz în opera sa Thermodynamik chemischer Vorgänge din 1882.

Energia liberă a unui fluidModificare

Fie o cantitate de fluid, care poate fi un amestec de   componente de specii moleculare diferite. O stare de echilibru a acestui sistem este complet descrisă de variabilele temperatură   volum   și cantitățile în care sunt prezente componentele sale  .[4] Energia liberă   este un potențial termodinamic. Diferențiala totală

 

furnizează ecuațiile de stare

 

NoteModificare

  1. ^ IUPAC Gold Book
  2. ^ Notația tradițională folosită de fizicieni pentru energia liberă este   în chimie și inginerie se folosește adesea notația   recomandată de IUPAC.
  3. ^ Țițeica, pp. 107–109; Fermi, pp. 77-80.
  4. ^ Cantitățile   pot fi exprimate în unități de masă, număr de moli sau chiar număr de molecule.

BibliografieModificare

  • Șerban Țițeica: Termodinamica, Editura Academiei Republicii Socialiste România, București, 1982.
  • I.G. Murgulescu și R. Vîlcu: Introducere în chimia fizică, Vol. III Termodinamica chimică, Editura Academiei Republicii Socialiste România, 1982.
  • Enrico Fermi: Thermodynamics, Dover Publications, 1956, ISBN 978-0-486-60361-2. Google books.
  • Stoian Petrescu Principiile termodinamicii, Editura Tehnică, București, 1986

Vezi șiModificare