Energía libre de Helmholtz.

·         Relacionado con la energía interna y la entalpia

·         En que se basa estas ecuaciones auxiliares y porque juegan un rol tan importante en la termodinámica

(Condiciones iniciales- proceso isotérmico- irreversible, reversible)

·         La función de estado denominado energía libre de Gibbs (G) se define como:

G = H – TS

Puesto que los valores absolutos de la entalpia (H) son difíciles de calcular, no se usa el valor absoluto de, en su lugar, los procesos se analizan en términos de cambios de energia libre así:

△G= △H - △(TS) 

Donde:

△G: cambio de energía libre de Gibbs

△H: cambio de entalpia

S: entropía

T: temperatura (K)

·         A la relación anterior se conoce también como ecuación de Gibbs- Helmholtz. La cantidad en la cual la energía libre de Gibbs disminuye, equivale a la energía útil máxima que pueden obtenerse en forma de trabajo de un proceso determinado a temperatura y presión constante. Cuando hay liberación neta de energía útil, △G, es negativa y el proceso es espontaneo. De la ecuación △G = △H- △(TS) se deduce que △G se hace más negativo cuando:

-△H se hace más negativo (proceso exotérmico)

-△S se hace más positivo (aumenta el desorden)

Si por el contrario ocurre absorción neta de energía por el sistema, en el curso del proceso △G es positivo y el proceso no es espontáneo, lo cual indica que el proceso inverso es espontaneo bajo las mismas condiciones.

Cuando △G=0 no hay transferencia de energía libre y tanto el proceso en curso como el inverso tienen la misma posibilidad de ocurrir de hecho △G=0 describe a un sistema en equilibrio.

El contenido de energía libre de un sistema depende entonces de la temperatura y la presión (para mezclas, el valor de △G para un proceso también depende de las concentraciones). Si la temperatura es constante, la ecuación se convierte △G=△H-△(TS)