Fráza „voľná energia“ má vo vede viac definícií:
Termodynamická voľná energia
Vo fyzike a fyzikálnej chémii sa voľná energia vzťahuje na množstvo vnútornej energie termodynamického systému, ktorý je k dispozícii na vykonávanie práce. Existujú rôzne formy termodynamickej voľnej energie:
Gibbsova bezplatná energia je energie ktoré sa dajú premeniť na prácu v systéme, ktorý má konštantnú teplotu a tlak.
Rovnica pre Gibbsovu bezplatnú energiu je:
G = H - TS
kde G je Gibbsova voľná energia, H je entalpia, T je teplota a S je entropia.
Helmholtzova voľná energia je energia, ktorá sa môže premieňať na prácu pri konštantnej teplote a objeme.
Rovnica pre Helmholtzovu bezplatnú energiu je:
A = U - TS
kde A je Helmholtzova voľná energia, U je vnútorná energia systému, T je absolútna teplota (Kelvin) a S je entropia systému.
Energia bez Landau opisuje energiu otvoreného systému, v ktorom sa častice a energia môžu vymieňať s okolím.
Rovnica pre energiu bez Landau je:
Ω = A - μN = U - TS - μN
kde N je počet častíc a μ je chemický potenciál.
Energia bez variácie
V teórii informácií je variačná voľná energia konštruktom používaným pri variačných Bayesovských metódach. Takéto metódy sa používajú na priblíženie nevyčísliteľných integrálov pre štatistiku a strojové učenie.
Ostatné definície
V environmentálnej vede a ekonómii sa výraz „voľná energia“ niekedy používa na označenie obnoviteľných zdrojov alebo energie, ktorá si nevyžaduje peňažné platby.
Voľná energia sa môže vzťahovať aj na energiu, ktorá poháňa hypotetický stroj na večný pohyb. Takéto zariadenie porušuje zákony termodynamiky, takže táto definícia sa v súčasnosti týka skôr pseudovedy ako tvrdej vedy.
zdroje
- Baierlein, Ralph.Tepelná fyzika. Cambridge University Press, 2003, Cambridge, Spojené kráľovstvo.
- Mendoza, E.; Clapeyron, E.; Carnot, R., eds. Úvahy o hnacej sile ohňa - a ďalšie dokumenty o druhom termodynamickom zákone. Dover Publications, 1988, Mineola, N.Y.
- Stoner, Clinton. "Otázky o povahe voľnej energie a entropie vzhľadom na biochemickú termodynamiku." Entropy, zv. 2, č. 3. september 2000, str. 106 - 141, doi: 10,3390 / e2030106.