ГИ́ББСА ЭНЕ́РГИЯ

ГИ́ББСА ЭНЕ́РГИЯ (изо­бар­но-изо­тер­ми­че­ский по­тен­ци­ал, сво­бод­ная эн­таль­пия), один из тер­мо­ди­на­мич. по­тен­циа­лов, ха­рак­те­ри­стич. функ­ция при вы­бо­ре дав­ле­ния $p$ и темп-ры $T$ в ка­че­ст­ве не­за­ви­си­мых тер­мо­ди­на­мич. па­ра­мет­ров. Вве­де­на Дж. У. Гиб­бсом в 1876. (Ино­гда Г. э. на­зы­ва­ют тер­мо­ди­на­мич. по­тен­циа­лом Гиб­бса или про­сто тер­мо­ди­на­мич. по­тен­циа­лом в уз­ком смыс­ле сло­ва и обо­зна­ча­ют Ф.) Г. э., обыч­но обо­зна­чае­мая $G$, свя­за­на с внутр. энер­ги­ей $U$, эн­тро­пи­ей $S$ и объ­ё­мом $V$ со­от­но­ше­ни­ем $G=U-TS+pV$. Г. э. для од­но­ком­по­нент­ной сис­те­мы про­пор­цио­наль­на чис­лу час­тиц $N$: $G=μN$, где $μ$ – химич. по­тен­ци­ал, за­ви­ся­щий толь­ко от $p$ и $T$. Из­ме­не­ние Г. э. при ква­зи­ста­тическом про­цес­се и по­сто­ян­ном чис­ле час­тиц $dG=-SdT+Vdp$. Для мно­го­ком­по­нент­ной сис­те­мы Г. э. есть ли­ней­ная функ­ция от чис­ла час­тиц $N_j$ в ком­по­нен­тах $j$ (или от масс ком­по­нент): $G=\sum_j m_jN_j$, где $μ_j$ – хи­мич. по­тен­ци­ал ком­по­нен­та $j$. Тер­мо­ди­на­мич. рав­но­ве­сие со­от­вет­ст­ву­ет ми­ни­му­му энергии Гиббса.

Г. э. свя­за­на с эн­таль­пи­ей $H=U+pV$ со­от­но­ше­ни­ем $G=H-TS$, ко­то­рое ана­ло­гич­но вы­ра­же­нию для Гельм­голь­ца энер­гии (сво­бод­ной энер­гии): $F=U-TS$. Тер­мин «сво­бод­ная эн­таль­пия» ос­но­ван на этой ана­ло­гии. С энер­ги­ей Гельм­голь­ца Г. э. свя­за­на со­от­но­ше­ни­ем $G=F+pV$.