Energia swobodna
Energia swobodna jest wielkością fizyczną przydatną w opisie układów, będących w kontakcie z otoczeniem (tzn. oddziaływujących z nim). Pojęcie to wywodzi się z termodynamiki fenomenologicznej, gdzie służyło m.in. do określenia maksymalnej pracy, jaką można uzyskać ze zgromadzonej w układzie energii (stąd określenie swobodna), przy określonym typie oddziaływań z otoczeniem (termiczne, mechaniczne, materialne). Jednakże energia swobodna (i jej pochodne cząstkowe) pozwala wyznaczyć wszystkie makroskopowe równowagowe własności układu.
Zarys historyczny
W zestawie artykułów Energia swobodna, które znaleźć można w ramach tego wiki, ograniczamy sie do opisu energii swobodnej Helmholtza:
czyli potencjału termodynamicznego stosowanego w przypadku układów w kontakcie termicznym z otoczeniem (przy stałej liczbie cząsteczek, N, i stałej objętości, V). Energia swobodna Helmholtza w powyższej postaci jest funkcją parametrów makroskopowych, przez co jej stosowalność ograniczona jest również do układów makroskopowych. Jednak wnioski płynące z
Nas interesować będzie postać energii swobodnej Helmholtza, wynikająca z postulatów mechaniki statystycznej. To znaczy,
