Energi bebas Helmholtz

Dari hukum termodinamika pertama dalam sistem yang tertutup, diperoleh rumus:
formula_3 adalah energi internal, formula_4 adalah energi yang ditambahkan sebagai panas, dan formula_5 adalah kerja yang dilakukan pada sistem. Berdasarkan hukum termodinamika kedua, rumus berikut dapat ditulis untuk proses reversibel: formula_6. Selain itu, untuk perubahan yang reversibel, kerja yang dilakukan dapat ditulis sebagai berikut: formula_7 (mengabaikan kerja elektrik dan kerja non-"PV" lainnya):