变化等于系统能做的最大非体积功。即:formula_11上式在处理电功等非体积功问题中扮演了重要角色，例如燃料电池以及电化学电池的设计。
统计力学关系.
亥姆霍兹自由能的统计关系.亥姆霍兹自由能与正则系综（NVT）配分函数关系：formula_12，上式中，"Z"为正则系综配分函数，"T"为温度，"k"为玻尔兹曼常量。结合亥姆霍兹自由能的定义式，formula_13以及热力学基本关系可以得到，formula_14上式中，"μ"为