Введение в свободную энергию

Свободная энергия Гиббса — это энергия, доступная системе для выполнения работы при постоянной температуре и давлении. Изменение свободной энергии, или ∆G, может быть использовано для прогнозирования спонтанности реакции.

Спонтанные процессы увеличивают энтропию Вселенной, однако измерить это изменение энтропии трудно, поскольку оно включает изменения в беспорядке изучаемой системы и ее окружения.

Используя уравнение для свободной энергии Гиббса, спонтанность может быть определена только изменением энтальпии и энтропии системы.

Если система выделяет тепло, окружающая среда поглощает тепло, что влияет на хаотичность окружающей среды. Математически энтропия окружающей среды равна отрицательному изменению энтальпии системы, деленному на температуру.

Перестановка уравнения Гиббса показывает, что отрицательное отношение изменения свободной энергии и температуры равно изменению энтропии Вселенной.