Energia libera di Gibbs

L'energia libera di Gibbs � la funzione usata in termodinamica per rappresentare l'energia libera nelle trasformazioni a temperatura e pressione costante. Prese il nome da Willard Gibbs.

Il secondo principio della termodinamica impone che:

dq ≤ T dS

dove dq � la variazione della quantità di calore del sistema, dS la variazione di entropia, e T la temperatura. L'equazione precedente si può riscrivere come:

dH - T dS ≤ 0

dove dH � la variazione di entalpia, pari a dH = dq, a pressione costante.

La relazione si semplifica introducendo l'energia libera di Gibbs:

G = H - T S

che, a temperatura e pressione costanti, ha il seguente differenziale:

dG = dH - T dS

Quindi, a temperatura e pressione costanti, la diseguaglianza di partenza viene così semplificata:

dG ≤ 0

Questa relazione indica che nelle trasformazioni a temperatura e pressione costanti l’energia libera di Gibbs diminuisce per un processo spontaneo (differenziale negativo) mentre � ad un valore minimo (differenziale nullo) per un processo reversibile, cio� in condizioni di equilibrio. Questo criterio � molto importante, in quanto di solito le trasformazioni nell'ambiente naturale ed in laboratorio avvengono a temperatura e pressione costante (piuttosto che a volume costante): � per questo che la funzione di Gibbs � pi� utilizzata rispetto a quella di Helmholtz.