Voľná energia
 |
Tomuto článku alebo sekcii chýbajú odkazy na spoľahlivé zdroje, môže preto obsahovať informácie, ktoré je potrebné ešte overiť. Pomôžte Wikipédii a doplňte do článku citácie, odkazy na spoľahlivé zdroje. |
Voľná energia (F) je jeden z termodynamických potenciálov, má rozmer energie. Voľná energia vyjadruje množstvo práce, ktorú je ideálny plyn schopný vykonať izotermicky, teda bez zmeny vlastnej teploty.
Vzorec a odvodenie upraviť
Voľná energia sa dá vyjadriť vzorcom
kde je energia systému, je jeho teplota a je entropia systému. Vzorec je v skutočnosti Legendrova transformácia energie systému. Totálny diferenciál voľnej energie má potom tvar
kde je chemický potenciál, je počet častíc v systéme, je tlak a je objem.
Práca pri izotermickom deji upraviť
Ak fixujeme počet častíc a teplotu systému, potom totálny diferenciál voľnej energie má tvar
a voľná energia vyjadruje prácu, ktorú je schopný ideálny plyn vykonať izotermicky
Voľná energia pri nevratnom deji upraviť
Pri nevratnom deji je totálny diferenciál menší ako ako pri vratnom deji alebo ako v stacionárnom stave, teda platí
lebo pri nevratnom deji narastá entropia systému viac ako energia systému. Ak pri takomto procese fixujeme počet častíc, objem a teplotu, tak platí
