Potenziali termodinamici

I potenziali termodinamici sono funzioni di stato che descrivono lo stato del sistema in funzione delle variabili termodinamiche.

L'energia interna è una funzione dell'entropia e del volume. La temperatura e la pressione possono essere espresse come un differenziale parziale dell'energia interna a volume costante e all'entropia, rispettivamente.

L'entalpia è uguale alla somma dell'energia interna del sistema e del prodotto della sua pressione e del suo volume. La differenziazione e la sostituzione di dU riduce l'entalpia in funzione dell'entropia e della pressione. Quindi, temperatura e volume sono ottenuti come differenziali parziali dell'entalpia.

L'energia libera di Helmholtz è data come energia interna meno il prodotto della temperatura e dell'entropia del sistema. Per un cambiamento infinitesimale, l'equazione diventa una funzione del volume e della temperatura. Quindi, l'entropia e la pressione sono determinate utilizzando il differenziale parziale dell'energia libera di Helmholtz.

Sostituendo l'energia interna con l'entalpia si converte l'energia libera di Helmholtz nell'energia libera di Gibbs. Differenziare e semplificare ulteriormente riduce l'equazione a una funzione di temperatura e pressione. Calcoli simili esprimono l'entropia e il volume come derivata parziale dell'energia libera di Gibbs.