Израз "слободна енергија" у науци има више дефиниција:
Термодинамичка бесплатна енергија
У физици и физичкој хемији, слободна енергија односи се на количину унутрашње енергије термодинамичког система који је доступан за обављање послова. Постоје различити облици термодинамичке слободне енергије:
Бесплатна енергија је енергије која се може претворити у рад у систему који је под константном температуром и притиском.
Једнаџба за Гиббсову енергију је:
Г = Х - ТС
где је Г гиббс-ова слободна енергија, Х је енталпија, Т је температура, а С ентропија.
Без енергије Хелмхолтза је енергија која се може претворити у рад на константној температури и запремини.
Једнаџба за Хелмхолтз енергију је:
А = У - ТС
где је А хемхолц-ова слободна енергија, У је унутрашња енергија система, Т је апсолутна температура (Келвин) и С је ентропија система.
Ландау бесплатна енергија описује енергију отвореног система у којем се честице и енергија могу размењивати са околином.
Једнаџба за Ландау слободну енергију је:
Ω = А - μН = У - ТС - μН
где је Н број честица и μ је хемијски потенцијал.
Вариациона бесплатна енергија
У теорији информација, варијациона слободна енергија је конструкција која се користи у варијационим бајезијским методама. Такве методе се користе за приближавање интеграбилних интеграла за статистику и машинско учење.
Друге дефиниције
У науци и економији о животној средини, израз „бесплатна енергија“ се понекад користи за означавање обновљивих извора или било које енергије која не захтева новчано плаћање.
Слободна енергија се такође може односити на енергију која покреће хипотетичку вечну машину за кретање. Такав уређај крши законе термодинамике, па се ова дефиниција тренутно односи на псеудознаност а не на тешку науку.
Извори
- Баиерлеин, Ралпх.Термална физика. Цамбридге Университи Пресс, 2003, Цамбридге, У.К.
- Мендоза, Е.; Цлапеирон, Е.; Царнот, Р., изд. Размишљање о покретачкој снази ватре - и други радови о другом закону термодинамике. Довер Публицатионс, 1988, Минеола, Н.И.
- Стонер, Цлинтон. "Испитивање природе слободне енергије и ентропије у погледу биохемијске термодинамике." Ентропија, вол. 2, бр. 3, септ. 2000, стр. 106–141., Дои: 10.3390 / е2030106.