Nemokama energijos apibrėžimas moksle

Kas yra laisva energija chemijoje ir fizikoje?

Laisva energija yra energijos kiekis sistemoje, kuris yra prieinamas darbui. PM Images, Getty Images

Frazė „laisva energija“ moksle turi keletą apibrėžimų:

Termodinaminė laisva energija

Fizikoje ir fizikinėje chemijoje laisva energija reiškia termodinaminės sistemos vidinės energijos kiekį, kuris yra prieinamas darbui atlikti. Yra įvairių termodinaminės laisvosios energijos formų:

Gibbs nemokama energija yra energijos kuris gali būti paverstas darbu pastovios temperatūros ir slėgio sistemoje.

Gibso laisvosios energijos lygtis yra tokia:

G = H – TS

kur G yra laisva Gibso energija, H yra entalpija, T yra temperatūra ir S yra entropija.

Helmholtzo laisva energija yra energija, kuri gali būti paversta darbu esant pastoviai temperatūrai ir tūriui.

Helmholtzo laisvosios energijos lygtis yra tokia:

A = U – TS

kur A yra laisva Helmholco energija, U yra sistemos vidinė energija, T yra absoliuti temperatūra (Kelvinas) ir S yra sistemos entropija.

Landau nemokama energija apibūdina atviros sistemos energiją, kurioje dalelės ir energija gali keistis su aplinka.

Landau laisvosios energijos lygtis yra tokia:

Ω = A - µN = U - TS - µN

kur N yra dalelių skaičius, o μ yra cheminis potencialas.

Variacinė laisvoji energija

Informacijos teorijoje kintamoji laisvoji energija yra konstrukcija, naudojama variaciniuose Bajeso metoduose. Tokie metodai naudojami nesuderinamiems statistikos ir mašininio mokymosi integralams suderinti.

Kiti apibrėžimai

Aplinkos moksle ir ekonomikoje frazė „nemokama energija“ kartais vartojama kalbant apie atsinaujinančius išteklius arba bet kokią energiją, už kurią nereikia mokėti pinigų.

Laisva energija taip pat gali reikšti energiją, kuri maitina hipotetinį amžinąjį variklį. Toks prietaisas pažeidžia termodinamikos dėsnius, todėl šiuo apibrėžimu šiuo metu kalbama apie pseudomokslą, o ne į sunkų mokslą.

Šaltiniai

• Baierleinas, Ralfas. Šiluminė fizika . Cambridge University Press, 2003, Kembridžas, JK
• Mendoza, E.; Clapeyron, E.; Carnot, R., red. Ugnies varomosios galios apmąstymai – ir kiti antrojo termodinamikos dėsnio darbai . Dover Publications, 1988, Mineola, N.Y.
• Stouneris, Klintonas. Laisvosios energijos ir entropijos prigimties tyrimai biocheminės termodinamikos atžvilgiu. Entropija , t. 2, Nr. 3 d., rugsėjo mėn. 2000, p. 106–141., doi:10.3390/e2030106.