Potentiels thermodynamiques

Les potentiels thermodynamiques sont des fonctions d'état qui décrivent l'état du système en fonction de variables thermodynamiques.

L’énergie interne est fonction de l’entropie et du volume. La température et la pression peuvent être exprimées sous la forme d’une différentielle partielle de l’énergie interne à volume et entropie constants, respectivement.

L'enthalpie est égale à la somme de l'énergie interne du système et du produit de sa pression et de son volume. La différenciation et la substitution de dU réduisent l’enthalpie en fonction de l’entropie et de la pression. Ainsi, la température et le volume sont obtenus comme les différentielles partielles de l’enthalpie.

L'énergie libre de Helmholtz est donnée comme l'énergie interne moins le produit de la température et de l'entropie du système. Pour un changement infinitésimal, l’équation devient fonction du volume et de la température. Ainsi, l’entropie et la pression sont déterminées à l’aide de la différentielle partielle de l’énergie libre de Helmholtz.

Le remplacement de l’énergie interne par l’enthalpie convertit l’énergie libre de Helmholtz en énergie libre de Gibbs. La différenciation et la simplification réduisent encore l’équation à une fonction de la température et de la pression. Des calculs similaires expriment l’entropie et le volume comme une dérivée partielle de l’énergie libre de Gibbs.