Функция Гельмгольца (F), свободная энергия

Хотя в 1875 г. еще Максвелл указал на новую функцию F = u—Ts, Гельмгольц в 1882 г. совершенно независимо от Максвелла пришел в своих исследованиях к этой функции и назвал ее свободной энергией. Это название сохранилось и до настоящего времени. Гельмгольц показал ценные свойства этой функции в изотермических процессах что ее изменение в обратимых процессах равно максимальной работе. [c.551]

Вводя вместо внутренней энергии U свободную энергию F (функцию Гельмгольца) [c.50]

Следующие функции применяются для описания термодинамического поведения системы из нескольких компонентов объем V, энтропия S, энергия Е, энтальпия (теплосодержание) Н = Е + PV, свободная энергия Гельмгольца А = Е — TS, свободная энергия Гиббса F — Е + PV — TS = Н — TS. [c.14]

Мы получили выражение для внутренней энергии в чужих переменных Т, V (вместо 5, V). В соответствии с общими принципами, изложенными в 19, мы должны перейти к описанию термодинамических свойств плазмы с помощью своей термодинамической функции для переменных Г, V, а именно свободной энергии F. Используем для этой цели уравнение Гиббса - Гельмгольца и вытекающее из него соотношение [c.101]

В литературе энергия Гиббса также называется свободной энергией. Иногда термин свободная энергия употребляется для представления функции Гельмгольца, называемой также максимальной полезной работой. Эта функция обозначается символом F и связана с энергией Гиббса соотношением G = F+pV. Некоторые авторы энергию Гиббса обозначают символом F. В этой книге все рассуждения о свободной энергии относятся к функции Гиббса G. [c.11]

Температура Т > О всегда считается термодинамическим параметром состояния. Любая комбинация функций состояния и термодинамических параметров состояния будет также функцией состояния. Например, вводя F — функцию свободной энергии Гельмгольца, и ее плотность / [c.645]

Более удобной функцией для исследования равновесий является, предложенная Гельмгольцем, свободная энергия F, которая задается следующим уравнением [c.198]

Стремление функции свободная энергия Гельмгольца F к минимальному значению (условие экстремума) указывает на приближение системы к равновесию. [c.199]

Здесь v — теплоемкость системы с произвольным объемом V и химическим потенциалом /ij. Хотя при выводе использовалось предположение, что S есть функция С/, V и Nk и что здесь U, V я N постоянны, полученные результаты имеют более общую применимость, так что они справедливы и для других ситуаций, в которых р и/или Т постоянны. Соответствующие условия выражаются через энтальпию Н, свободную энергию Гельмгольца F и свободную энергию Гиббса G. В действительности, взяв за основу рассуждений производство энтропии diS, можно развить более общую теорию устойчивости. Этот более общий подход представлен в гл. 14. Теория устойчивости Гиббса справедлива только при хорошо определенных граничных условиях, таких, как Т = onst. Напротив, подход, изложенный в гл. 14, не зависит от таких условий он зависит от необратимых процессов в самой системе. [c.299]

Неравенство (5) показывает, какую максимальную работу могйв г совершить система при постоянной температуре. Для удобстйа введем новую функцию состояния системы F, названную свободной-энергией Гельмгольца ) [c.14]

Как уже было упомянуто, при переводе в основном была сохранена терминология автора, поэтому функции LJ — TS и и — Г5 + ри названы, как в последнее время принято в зарубежной термодинамической литературе, соответственно как свободная энергия Гельмгольца и свободная энергия Гиббса, т. е. приведен дословный перевод названий этих функций, принятых в подлиннике. Первая из них обозначена буквой А U — TS = А, а свободная энергия Гиббса — буквой F U — TS + pv. Опять-таки эти обозначения отличаются от принятых в советской литературе. Термин fuga ity не имеет в советской литературе однозначного перевода, поэтому в настоящей книге он передан словом фугитивность . [c.25]

Таким образом, функция F в переменных V а Т является характеристической функцией или термодинамическим потенциалом. Эта функция F=U—TS называется энергией Гельмгольца (свободной энергией). Как следует из (5.16), при изотермических процессах работа совершается системой не за счет убыли внутренней энергии U (как при адиабатных процессах), а за счет убыли функции F. В самом деле, из формулы (5.13) при 7 = onst находим [c.104]

Будем использовать следующие характеристические функции энтропию S=S U, V, пх, П2,..., rik) =8 (U, V, , ), внутреннюю энергию и = и(S, V, n, ), энтальпию Н=Н 8, Р, frii ), энергию Гельмгольца (или свободную энергию) F = F(V, Т, / ), энергию Гиббса (или свободную энтальпию) G = G(T, Р, , ). Характеристические функции и, Н, F, G носят также название термодинамических потенциалов. [c.8]

Рассмотрим следующие характеристические функции внутреннюю энергию U = U S, V), энтальпию 1 = 1 S, р), изохорно-изо-термический потенциал или свободную энергию (энергию Гельмгольца) F = F T, V), изобарно-изотермический потенциал (энергию Гиббса) Ф = Ф(Г, р). [c.81]

Гельмгольц ввел в термодинамику функцию F, названную им свободной энергией. Для ее получения в выражении (39) следует прибавить п вычесть s JT. Это дает с1п— Tds — sdT = —pdv —, s(17 , [c.36]

Наряду с термодинамическими функциями состояния, такими как внутренняя энергия U и энтропия S, для характеристики системы применяют и другие термодинамические функдии состояния, такие как Я -энтальпия системы, F - свободная энергия (энергия Гельмгольца), G - [c.58]

В разд. 7.8 мы также советовали не придавать энтальпии какого-либо физического смысла, помимо того, который содержится в ее определении (Н U pV). То же самое, но еще настойчивее можно советовать в случае F и G, поскольку в некоторых учебниках они называются иначе, что может привести только к путанице. Так, F называлась также свободной энергией и свободной энергией Гельмгольца, а G — свободной энтальпией и свободной энергией Гиббса (или даже просто свободной энергией). Больще всего может вызвать недоразумений использование термина свободная энергия применительно к G, так как G определено через энтальпию Я, а не через внутреннюю энергию U. Поэтому читателю рекомендуется рассматривать F п G просто как комбинации характеристик, определенные равенствами (13.1) и (13.2), и твердо придерживаться названий функция Гельмгольца и функция Гиббса . Даже эти названия не вполне идеальны, поскольку F и G не являются математическими функциями в том смысле, в каком г является функцией л и г/, когда мы пишем z — z x, у). Однако сейчас уже поздно изобретать более подходящие новые названия. [c.216]

Таким образом, широко используемые в термодинамике жид костей и газов свободная энергия Гельмгольца F( T, V) и тер модинамический потенциал Гиббса Ф(Р, Т) —F-j PV не явля ются характеристическими функциями для параметра порядка и сопряженного ему поля . Ьолее того, сам термодинамический потенциал Гиббса, приходящийся на одну частицу, т. е. химический потенциал вещества ([i=0/iV), выступает в качестве поля . Термодинамическими функциями, зависящими от плотности и химического потенциала, являются соответственно плотность свободной энергии I F—FjV) и плотность термодинамического потенциала —PV —P=Q/V. Термодинамический потенциал Q широко используется в статистической термодинамике систем с переменным числом частиц и связан с большим каноническим распределением [1] [c.18]

Функция F, предложенная Гельмгольцем, называется свободной энергией при постоянном объеме или изохорно-изотермным потенциалом (сокращенно — изохорным потенциалом). [c.172]

ЛОТЕНЦИАЛЫ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ, определённые функции объёма (F), давления (/>), темп-ры (Г), энтропии S), числа ч-ц системы N) и др. макроскопич. параметров (ж/), характеризующих состояние термодинамической системы. К П. т. относятся внутренняя энергия U—U (5, F, N, ж/), энтальпия П=П(8, р, N, Х(), Гельмгольца энергия (свободная энергия, или изохорно-изотермич. потенциал, обозначается Л или F) F=F V, T,N,Xi), Гиббса энергия (изобарно-изотермич. потенциал, обозначается Ф или G) G=G p, Т, N, Xi) и др. Зная П. т. как ф-цию указанных параметров, можно получить дифференцированием П. т. все остальные параметры, характеризующие систему, подобно тому как в механике можно определить компоненты действующих на систему сил, дифференцируя потенц. энергию системы по соответствующим координатам. П. т. связаны друг с другом след, соотношениями [c.580]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...