ヘルムホルツ自由エネルギー（読み）ヘルムホルツじゆうエネルギー（その他表記）Helmholtz free energy

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

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。

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