Любая система стремится к минимуму энтальпии и максимуму энтропии. В термодинамике вводится новая функция, связывающая две предыдущие величины – энергия Гиббса (G):
 |
Рис. 59. Джозайя Уиллард Гиббс |
Джозайя Уиллард Гиббс (1839–1903)
Американский физик и математик. Один их основоположников химической термодинамики. Разработал метод энтропийных диаграмм, ввел трёхмерные диаграммы состояния и получил соотношение между внутренней энергией системы, энтропией и объемом.
Изменение энергии Гиббса при постоянной температуре и давлении определяет самопроизвольность процессов:
Чтобы понять смысл ΔG, вернемся к выражению первого закона термодинамики:
Если процесс обратимый, то, согласно второму закону термодинамики, теплоту можно выразить произведением температуры на изменение энтропии:
Тогда в случае постоянства давления та часть внутренней энергии, которая может превратиться в полезную работу Е, равна изменению энергии Гиббса:
Таким образом, величина ΔG характеризует ту часть изменения внутренней энергии, которая может быть превращена в полезную работу, т.е. это энергия, которую можно «изъять» из системы в виде полезной работы. Поэтому она называется «свободной энергией Гиббса».