Mine sisu juurde

Helmholtzi vabaenergia

Allikas: Vikipeedia

Helmholtzi vabaenergia ehk Helmholtzi energia on Hermann von Helmholtzi järgi nimetatud termodünaamiline olekufunktsioon, mis olekuparameetrite temperatuuri , ruumala ja termodünaamilises süsteemis sisalduva ainehulga funktsioonina määrab täielikult süsteemi termodünaamilised omadused. Neid olekuparameetreid kui sõltumatuid muutujaid nimetatakse ka vaba energia loomulikeks muutujateks (ingl natural variables).

Entroopia , rõhk ja keemiline potentsiaal avalduvad sel juhul Helmholtzi energia osatuletistena .

Helmholtzi vaba energia on võrdne süsteemi siseenergiaga , millest on lahutatud süsteemi absoluutse temperatuuri ja entroopia korrutis:

.

Molaarne vaba energia (ühik J/mol) on vaba energia ainehulga kohta:

.

Vaba erienergia (ühik J/kg) on vaba energia massi kohta

.

Süsteemis, mille temperatuur ja maht püsib muutumatuna, kulgevad pöördumatud protsessisd Helmholtzi energia vähenemise suunas, kusjuures termodünaamilise tasakaalu olukorras on vaba energia väärtus väikseim. Isotermilises protsessis on Helmholtzi energia muutus avaldatav kujul

kus ja on vastavalt vaba energia alg- ja lõppväärtus ja on süsteemi töö; võrdus kehtib pöörduva protsessi ja võrratus pöördumatu protsessi korral.

Kui kasutatakse terminit vabaenergia või vaba energia ilma nimelise täpsustuseta, siis mõeldakse üldiselt Helmholtzi vabaenergiat.[1]

  1. ENE 3. köide, 1988