헬름홀츠 자유 에너지: 두 판 사이의 차이

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== 수학적 전개 ==
열역학 제 1법칙에제1법칙에 의해
: <math>{\rm d}U = \delta Q - \delta W\,</math>
 
U는 내부에너지, δQ는 가열에 의해 더해진 에너지, δW=pdV는 계가 행한 일이다.
열역학 제 2법칙으로부터제2법칙으로부터 가역반응에서는 δQ=Tds라고 말할 수 있다. 헬름홀츠 자유에너지 정의식A≡U-TS의 양변을 미분하면 다음과 같다.
 
:<math>{\rm d}A = {\rm d}U - (T{\rm d}S + S{\rm d}T)\,</math>
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:<math>{\rm d}A \le 0\,</math>
 
등호는 균형에서 성립한다. 온도와 부피가 일정한 계에서 헬름홀츠 에너지는 계의 균형에서 나타나는 최소값으로 계속해서 줄어들 것으로 보인다. 좀 더 일반적인 형태로, 제 1법칙은제1법칙은 화학적인 퍼텐셜과 여러중류의 입자수에 관련한 항이 더해져 내부 에너지를 묘사한다. 미소상태 dA는 다음과 같다.
:<math>{\rm d}A \le - p\,{\rm d}V - S{\rm d}T + \sum_i \mu_i \,{\rm d}N_i\,</math>