انرژی ازاد هلمولتز

انرژی آزاد هلمولتز. انرژی آزاد هلمولتز میزانِ کار مفید قابل دستیابی در فرایندِ دمای ثابت و سیستم ترمودینامیکی بسته گفته می شود. در چنین فرایندی که دما ثابت می ماند، مقدارِ منفی اختلاف انرژی هلمهولتز بینِ حالت ابتدایی و حالت نهایی فرایند برابرِ بیشنه مقدار کار مفید قابل دستیابی است. این کمیّت را برای نخستین بار دانشمند آلمانی، هرمان فون هلمهولتز، به دست آورد. به توصیۀ آیوپاک در نوشتارهای علمی این کمیّت با حرف A نشان داده می شود که ابتدای کلمۀ آلمانی Arbeit ( کار ) است. هر چند در برخی متون علمی آن را با حرف لاتین F نمایش می دهند، این کمیّت گاهی با عنوان انرژی آزاد هلمهولتز یا به طور ساده انرژی آزاد خوانده می شود. در علم شیمی، از آن برای میزانِ پتانسیل ترمودینامیکی استفاده می شود.
طبق تعریف، انرژی آزاد هلمولتز از رابطۀ زیر به دست می آید:
A = U − T S
که واحدِ آن در سیستم جهانی مقیاس ها ژول است و
• • U انرژی درونی سیستم در مقیاس ژول،
• • T دمای سیستم در مقیاس کلوین و
• • S انتروپی سیستم در مقیاس ژول بر کلوین