ヘルムホルツ自由エネルギー ヘルムホルツじゆうエネルギー Helmholtz free energy
熱力学的関数の1つ。内部エネルギーを U ,温度を T ,エントロピーを S とすると,F=U-TS で定義される。圧力を p ,体積を V とすると,微分形の関係式は dF=-SdT-pdV である。断熱系の等温変化での F の増加は,もし変化が可逆的なら,外から系になされた仕事に等しく,不可逆的なら,これより小さい。したがって,内部エネルギー U=F+TS のうち,F は自由に仕事に変りうる部分ということになるので,H.ヘルムホルツが自由エネルギーと命名した (1882) 。断熱系の等温・等積のもとにおける平衡の条件は,F が極小になることである。