吉布斯自由能又叫吉布斯函數(shù),是熱力學(xué)中一個重要的參量,常用 G 表示,它的定義是：
G = U − TS + pV = H − TS
其中 U 是系統(tǒng)的內(nèi)能,T 是溫度,S 是熵,p 是壓強,V 是體積,H 是焓.
吉布斯自由能的微分形式是：
dG = − SdT + Vdp + μdn
其中μ是化學(xué)勢.
吉布斯自由能的物理含義是在等溫等壓過程中,除體積變化所做的功以外,從系統(tǒng)所能獲得的最大功.換句話說,在等溫等壓過程中,除體積變化所做的功以外,系統(tǒng)對外界所做的功只能等于或者小于吉布斯自由能的減小.數(shù)學(xué)表示是：
如果沒有體積變化所做的功,即 W=0,上式化為：
也就是說,在等溫等壓過程前后,吉布斯自由能不可能增加.如果發(fā)生的是不可逆過程,反應(yīng)總是朝著吉布斯自由能減少的方向進行.
特別地,吉布斯自由能是一個廣延量,單位摩爾物質(zhì)的吉布斯自由能就是化學(xué)勢μ.
以上引用