Энергия Гельмгольца. 
Термодинамика. 
Часть 2

Самопроизвольные процессы, протекающие в изохорно-изотермических условиях, сопровождаются уменьшением энергии Гельмгольца системы.

В закрытой системе"/<2 = TcISq, поэтому с учетом условия V = const.

Пример: установление химического равновесия в реакторе при постоянстве температуры и объема,.

Энергия Гиббса.

т.е. теплота, выделяемая в результате протекания химических реакций, должна выводиться из системы.

Самопроизвольные процессы, протекающие в изобарно-изотермических условиях, сопровождаются уменьшением энергии Гиббса системы:

при р = const, Т = const.

Энтальпия системы.

Если самопроизвольный процесс протекает при постоянных значениях давления и энтропии, то убывает энтальпия системы:

Поскольку все термодинамические потенциалы связаны друг с другом, в состоянии равновесия все они достигают своих экстремальных значений, энтропия системы максимальна, энергии Гиббса и Гельмгольца минимальны и т. д. Это следует также из того, что термодинамическая система не обладает памятью и «не помнит», по какому пути, при постоянстве каких параметров она пришла в состояние равновесия.

Вспоминая условия равновесия термодинамической системы, предложенные Гиббсом, а также то, что для термодинамических потенциалов справедливы дифференциальные соотношения.

нетрудно получить для равновесного состояния следующие соотношения:

Данное утверждение иногда называется теоремой о малых добавках |2|. Из него, в частности, следует, что в состоянии равновесия вариации термодинамических потенциалов при постоянстве соответствующих переменных неотрицательны, т. е. все термодинамические потенциалы достигают своих экстремальных значений в состоянии равновесия.

В завершение темы приведем фразу Л. Эйлера «…так как здание всего мира совершенно и возведено премудрым Творцом, то в мире не происходит ничего, в чем не был бы виден смысл какого-нибудь максимума или минимума; поэтому нет никакого сомнения, что все явления мира с таким же успехом можно определить из причин конечных при помощи метода максимумов и минимумов, как и из самых причин» [3].