亥姆霍兹自由能

✍ dations ◷ 2025-12-10 08:35:03 #亥姆霍兹自由能
亥姆霍兹自由能(英语:Helmholtz free energy,在物理学中也常直接简称为自由能),是一个重要的热力学参数,常用F或A表示,它的定义是:其中U是系统的内能,T是温度,S是熵。自由能的微分形式是:其中P是压强,V是体积,μ是化学势。自由能可以被理解成是系统内能的一部分,这部分在可逆等温过程中被转化成功。在粒子数不变的等温过程中,系统对外界所做的功一定只能小于或者等于其自由能的减少,也就是说,系统自由能的减少就是等温过程中系统对外界所做的最大功。这就是最大功定理。数学表示是:如果是等温等容过程,W=0,上式化为:也就是说,在等温等容过程中,系统的自由能不可能增加。由于吉布斯能G可以表示为 G = F + p V {displaystyle G=F+pV,} ,另有 G = μ N {displaystyle G=mu N,} 。所以在统计物理学中,亥姆霍兹自由能是一个最常用的自由能,因为它和配分函数Z直接关联:其中k是玻尔兹曼常数。对于非平衡态的过程,Jarzynski恒等式解释了非可逆功和亥姆霍兹自由能的联系。右式上面的横线代表对所有非平衡态过程的平均。Jarzynski恒等式假设初始态为平衡态,终态则不必是。物理文献中常称其为自由能,并以F表示。也有文献使用A表示。

相关

  • 麻风杆菌麻风杆菌也称为韩森氏杆菌,是一种可引起麻风病的分支杆菌,菌体呈短小棒状或稍弯曲,长约2-6µm,宽约0.2-0.6µm,抗酸染色呈红色(抗酸性),革兰氏染色呈阳性,好氧菌。于1873年由挪威医生
  • 地基地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。当土层的地质状况较好,承载力较强时可以采用天然地基;而在地
  • 北爱尔兰– 欧洲(绿色及深灰色)– 英国(绿色)北爱尔兰(英语:Northern Ireland;爱尔兰语:Tuaisceart Éireann;低地苏格兰语:Norlin Airlann)是英国的政治实体之一,位于爱尔兰岛东北部,面积14,13
  • 切哈诺沃阿龙·切哈诺沃(希伯来文:אהרן צ'חנובר‎,1947年10月1日-),中文名齐揩华,以色列生物学家。由于发现了泛素调解的蛋白质降解,与阿夫拉姆·赫什科、欧文·罗斯一起获得了200
  • 豆瓣酱豆瓣酱是由各种微生物相互作用豆制品,产生复杂生化反应,而酿造出来的一种发酵红褐色调味料,它是以黄豆或是蚕豆和面粉为主要生产原料,同时,又根据消费者的习惯不同,在生产豆瓣酱中
  • 查理六世查理六世(Karl VI,1685年10月1日-1740年10月20日),神圣罗马帝国皇帝)(称查理六世,Charles VI)、罗马人民的国王(称卡尔六世,Karl VI)(1711年-1740年在位),奥地利大公(称卡尔三世,Ka
  • 吉祥物吉祥物(英语:mascot)是近代广告设计中的工具,意思是指一个象征性的帮忙促销角色,也有人称之为卡通代言人;近年在台湾则常采用代言人的概念,而称之为虚拟代言人。一般来说,吉祥物普遍
  • 基层基层官僚(street-level bureaucracy),政治学术语,是指公共事务部门中负责实际处理运用法律法规而进行具体行政行为的基层公务人员。基层官僚的定义由米歇尔·利普斯基(Michael Li
  • 活火山活火山是火山的一个种类,指现时仍然活跃的火山,以有别于休火山和死火山。然而,火山学的学者并没有一个共同明确的标准来判定一个火山是否是活火山,尤其火山活动的周期可能长达数
  • 甲酰胺甲酰胺是甲酸衍生出的酰胺,分子式为HCONH2。它是无色液体,与水混溶,有与氨类似的气味。主要用于生产磺胺类药物,合成维生素及用作纸张和纤维的软化剂。纯的甲酰胺可以溶解许多不