انرژی آزاد هلمولتز

{{#invoke:Sidebar |collapsible | bodyclass = plainlist | titlestyle = padding-bottom:0.3em;border-bottom:1px solid #aaa; | title = ترمودینامیک | imagestyle = display:block;margin:0.3em 0 0.4em; | image = | caption = موتور گرمایی کلاسیک کارنو | listtitlestyle = background:#ddf;text-align:center; | expanded =

| list1name = branches | list1title = شاخه‌ها | list1 = الگو:فهرست یک‌دست

• ترمودینامیک
• مکانیک آماری
• ترمودینامیک شیمیایی
• ترمودینامیک کوانتومی

• ترمودینامیک تعادلیالگو:\ترمودینامیک غیرتعادلی

| list2name = laws | list2title = قوانین | list2 = الگو:فهرست یک‌دست

• قانون صفرم ترمودینامیک
• قانون اول ترمودینامیک
• قانون دوم ترمودینامیک
• قانون سوم ترمودینامیک

| list3name = systems | list3title = سامانه‌ها | list3 =

• سامانه بسته
• تک‌افتاده

الگو:Sidebar

| list4name = sysprop | list4title = خواص ترمودینامیکی

| list4 =

Note: متغیرهای مزدوج (ترمودینامیک) in italics

الگو:Sidebar

| list5name = material | list5title = خواص مواد | list5 =

• پایگاه داده‌های خواص

ظرفیت گرمایی	$c=$	$T$ $\partial S$ $N$ $\partial T$
ضریب تراکم‌پذیری همدما	$\beta =-$	$1$ $\partial V$ $V$ $\partial p$
ضریب انبساط گرمایی	$\alpha =$	$1$ $\partial V$ $V$ $\partial T$

| list6name = equations | list6title = معادلات | list6 = الگو:فهرست یک‌دست

• قضیه کارنو
• قضیه کلازیوس
• روابط بنیادین
• قانون گاز آرمانی

• روابط ماکسول (ترمودینامیک)
• روابط متقابل اونزاگر
• معادلات بریجمن
• جدول معادلات ترمودینامیکی

| list7name = potentials | list7title = پتانسیل‌ها | list7 = الگو:فهرست یک‌دست

• انرژی آزاد ترمودینامیکی
• آنتروپی آزاد

| list8name = تاریخچه/فرهنگ | list8title = الگو:Hlist | list8 =

الگو:Sidebar

| list9name = scientists | list9title = دانشمندان | list9 = الگو:فهرست یک‌دست

• دانیل برنولی
• لودویگ بولتسمان
• نیکلا سعدی کارنو
• بنوآ پل امیل کلاپیرون
• رودلف کلاوزیوس
• کنستانتین کاراتئودوری
• پی‌یر دوهم
• جوسایا ویلارد گیبس
• هرمان فون هلمهولتز
• جیمز جول
• جیمز کلرک ماکسول
• یولیوس روبرت فون مایر
• لارس اونزاگر
• ویلیام جان مک‌کورن رانکین
• جان اسمیتون
• گئورگ اشتال
• بنجامین تامسون
• ویلیام تامسون
• یوهان دیدریک وان در والس
• جان جیمز واترستون

الگو:پایان فهرست یک‌دست | list10name = Other | list10title = سایر | list10 =

• هسته‌زایی (شیمی)
• خودسامانی
• خودسازمان‌دهی
• ترتیب و درهم‌ریختگی

| below =

• الگو:آیکون رده:ترمودینامیک

}} انرژی آزاد هلمولتز میزانِ کار مفید قابل‌دستیابی در فرایندِ دمای ثابت و سیستم ترمودینامیکی بسته گفته می‌شود. در چنین فرایندی که دما ثابت می‌ماند، مقدارِ منفی اختلاف انرژی هلمهولتز بینِ حالت ابتدایی و حالت نهایی فرایند برابرِ بیشنه مقدار کار مفید قابل‌دستیابی است. این کمیّت را برای نخستین بار دانشمند آلمانی، هرمان فون هلمهولتز، به‌دست آورد. به توصیۀ آیوپاک در نوشتارهای علمی این کمیّت با حرف A نشان داده می‌شود که ابتدای کلمۀ آلمانی Arbeit (کار) است. هر چند در برخی متون علمی آن را با حرف لاتین F نمایش می دهند، این کمیّت گاهی با عنوان انرژی آزاد هلمهولتز یا به‌طور ساده انرژی آزاد خوانده می‌شود. در علم شیمی، از آن برای میزانِ پتانسیل ترمودینامیکی استفاده می‌شود.

تعریف

طبق تعریف، انرژی آزاد هلمولتز از رابطۀ زیر به‌دست می‌آید:

$A=U-TS$

که واحدِ آن در سیستم جهانی مقیاس‌ها ژول است و

• • U انرژی درونی سیستم در مقیاس ژول،
• • T دمای سیستم در مقیاس کلوین و
• • S انتروپی سیستم در مقیاس ژول بر کلوین

منابع

الگو:پانویس Wikipedia contributors، "Helmholtz free energy،" Wikipedia، The Free Encyclopedia، http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Helmholtz_free_energy&oldid=201527373