Potenciais termodinâmicos

Potenciais termodinâmicos são funções de estado que descrevem o estado do sistema como uma função de variáveis termodinâmicas.

A energia interna é uma função da entropia e do volume. A temperatura e a pressão podem ser expressas como um diferencial parcial de energia interna em volume e entropia constantes, respectivamente.

A entalpia é igual à soma da energia interna do sistema e o produto de sua pressão e volume. Diferenciar e substituir dU reduz a entalpia em função da entropia e da pressão. Assim, temperatura e volume são obtidos como diferenciais parciais de entalpia.

A energia livre de Helmholtz é dada como energia interna menos o produto da temperatura e da entropia do sistema. Para uma mudança infinitesimal, a equação torna-se uma função de volume e temperatura. Assim, a entropia e a pressão são determinadas usando o diferencial parcial da energia livre de Helmholtz.

A substituição da energia interna pela entalpia converte a energia livre de Helmholtz em energia livre de Gibbs. Diferenciar e simplificar ainda mais reduz a equação a uma função de temperatura e pressão. Cálculos semelhantes expressam entropia e volume como uma derivada parcial da energia livre de Gibbs.