Fráze „volná energie“ má ve vědě více definic:
Termodynamická volná energie
Ve fyzice a fyzikální chemii se volná energie vztahuje na množství vnitřní energie termodynamického systému, které je k dispozici pro vykonávání práce. Existují různé formy termodynamické volné energie:
Gibbsova volná energie je energie který může být přeměněn na práci v systému, který je při konstantní teplotě a tlaku.
Rovnice pro Gibbsovu volnou energii je:
G = H - TS
kde G je Gibbsova volná energie, H je entalpie, T je teplota a S je entropie.
Helmholtzova bezplatná energie je energie, která může být přeměněna na práci při konstantní teplotě a objemu.
Rovnice pro Helmholtzovu volnou energii je:
A = U - TS
kde A je Helmholtzova volná energie, U je vnitřní energie systému, T je absolutní teplota (Kelvin) a S je entropie systému.
Energie Landau zdarma popisuje energii otevřeného systému, ve kterém mohou být částice a energie vyměňovány s okolím.
Rovnice pro Landauovu volnou energii je:
Ω = A - μN = U - TS - μN
kde N je počet částic a μ je chemický potenciál.
Variační bezplatná energie
V teorii informace je variační volná energie konstrukcí používanou v variačních Bayesovských metodách. Tyto metody se používají k přibližování nevyčíslitelných integrálů pro statistiku a strojové učení.
Další definice
V environmentální vědě a ekonomice se fráze „volná energie“ někdy používá k označení obnovitelných zdrojů nebo jakékoli energie, která nevyžaduje peněžní platbu.
Volná energie může také odkazovat na energii, která pohání hypotetický stroj neustálého pohybu. Takové zařízení porušuje zákony termodynamiky, takže tato definice v současnosti odkazuje spíše na pseudovědu než na tvrdou vědu.
Zdroje
- Baierlein, Ralph.Tepelná fyzika. Cambridge University Press, 2003, Cambridge, U.K.
- Mendoza, E.; Clapeyron, E.; Carnot, R., eds. Úvahy o hybné síle ohně - a další články o druhém termodynamickém zákoně. Dover Publications, 1988, Mineola, N.Y.
- Stonere, Clintone. "Dotazy na povahu volné energie a entropie s ohledem na biochemickou termodynamiku." Entropie, sv. 2, ne. 3. září 2000, str. 106–141., Doi: 10,3390 / e2030106.