гельмгольца энергия

ГЕЛЬМГОЛЬЦА ЭНЕРГИЯ (свободная энергия, изохорно-изотермический потенциал) - один из термодинамических потенциалов, характеристическая функция при выборе объёма V и темп-ры T в качестве независимых термодинамич. переменных. Введена Дж. У. Гиббсом (J. W. Gibbs) в 1875, её использовал Г. Гельмгольц в 1882, к-рому принадлежит термин "свободная энергия". В статистич. физике более распространён термин "свободная энергия".

Существование Г. э. есть следствие первого и второго начал термодинамики. Она связана с внутренней энергией U и энтропией S соотношением F=U-TS (для Г. э. используют также обозначения А или ). Изменение Г. э. при квазистатич. процессе равно , следовательно, убыль Г. э. при изотермич. процессе равна полной работе, совершаемой системой. Энтропию и давление можно получить, дифференцируя Г. э. по T и V:. Это означает, что Г. э. есть характеристич. ф-ция в переменных T и V. Для многокомпонентных систем , где dN_i - приращение массы i-гo компонента, _,v - хим. потенциал. Условием термодинамич. равновесия системы является минимум Г. э. при постоянстве T, V и др. термодинамич. параметров, определяющих состояние системы.

В статистич. физике Г. э. определяется через логарифм статистич. интеграла (или статистич. суммы) Z:

Лит. см. при ст. Термодинамика. Д. H. Зубарев.

   <<      Предметный указатель      >>