열역학적 자유 에너지

열역학에서 열역학적 자유 에너지(thermodynamic free energy)는 열역학계의 상태 함수 중 하나이다(나머지는 내부 에너지, 엔탈피, 엔트로피 등). 자유에너지의 변화는 시스템이 일정한 온도에서 한 과정에서 수행할 수 있는 최대 일량이며, 그 부호는 그 과정이 열역학적으로 바람직한지 아니면 비허용되는지를 나타낸다. 자유 에너지에는 일반적으로 위치 에너지가 포함되어 있으므로 절대적인 것이 아니라 영점 선택에 따라 달라진다. 따라서 상대적인 자유 에너지 값, 즉 자유 에너지의 변화만이 물리적으로 의미가 있다.

자유 에너지는 일정한 온도에서 열역학적 일, 즉 열에너지에 의해 매개되는 일을 수행하는 데 사용할 수 있는 제1법칙 에너지의 일부이다. 자유 에너지는 그러한 작업 과정에서 돌이킬 수 없는 손실을 입을 수 있다.Stoner, Clinton D. (2000). Inquiries into the Nature of Free Energy and Entropy in Respect to Biochemical Thermodynamics. Entropy Vol. 2. 제1법칙 에너지는 항상 보존되므로 자유 에너지는 소모성, 제2법칙 종류의 에너지임이 분명하다. 여러 자유 에너지 함수는 시스템 기준에 따라 공식화될 수 있다. 자유 에너지 함수는 내부 에너지의 르장드르 변환이다.

 같이 보기 
 에너지
 엑서지
 열역학 제2법칙
 초전도 현상

 각주 

분류:에너지 (물리학)
분류:상태 함수