自由エネルギー
温度 Tex、圧力 pex の環境にある系の状態変化を考える。 等温条件下では定義から
Δ G = Δ H − T ex Δ S {\displaystyle \Delta G=\Delta H-T_{\text{ex}}\Delta S}
が導かれる。 また、熱力学第二法則から
Q ≤ T ex Δ S {\displaystyle Q\leq T_{\text{ex}}\Delta S}
であるが、非膨張仕事がない等圧条件下では系が得た熱がエンタルピーの変化と等しいので
Q = Δ H ≤ T ex Δ S {\displaystyle Q=\Delta H\leq T_{\text{ex}}\Delta S}
となる。これらを合わせると、非膨張仕事がないときには、等温等圧条件から
Δ G ≤ 0 {\displaystyle \Delta G\leq 0}
が得られる。 等温等圧の条件下では、非膨張仕事がなければ自発変化はギブズエネルギーが減少する方向へ進む。また熱力学的平衡条件はギブズエネルギーが極小値をとることである。