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Définition de l'énergie libre en science

Définition de l'énergie libre en science

L'expression "énergie libre" a plusieurs définitions en science:

Energie libre thermodynamique

En physique et en chimie physique, l'énergie libre fait référence à la quantité d'énergie interne d'un système thermodynamique disponible pour effectuer un travail. Il existe différentes formes d'énergie libre thermodynamique:

Énergie libre de Gibbs est l’énergie qui peut être convertie en travail dans un système à température et pression constantes.

L'équation pour l'énergie libre de Gibbs est la suivante:

G = H - TS

où G est l’énergie libre de Gibbs, H l’enthalpie, T la température et S l’entropie.

Helmholtz énergie libre est l'énergie qui peut être convertie en travail à température et volume constants.

L'équation pour l'énergie libre de Helmholtz est la suivante:

A = U - TS

où A est l'énergie libre de Helmholtz, U est l'énergie interne du système, T est la température absolue (Kelvin) et S est l'entropie du système.

Landau énergie libre décrit l'énergie d'un système ouvert dans lequel des particules et de l'énergie peuvent être échangées avec l'environnement.

L'équation pour l'énergie libre de Landau est la suivante:

Ω = A - μN = U - TS - μN

où N est le nombre de particules et μ est le potentiel chimique.

Énergie libre variationnelle

En théorie de l'information, l'énergie libre variationnelle est un construit utilisé dans les méthodes bayésiennes variationnelles. Ces méthodes sont utilisées pour approcher les intégrales intraitables pour les statistiques et l’apprentissage automatique.

Autres définitions

En sciences de l'environnement et en économie, l'expression "énergie gratuite" est parfois utilisée pour désigner des ressources renouvelables ou toute énergie ne nécessitant pas de paiement en argent.

L'énergie libre peut également faire référence à l'énergie qui alimente une hypothétique machine à mouvement perpétuel. Un tel dispositif viole les lois de la thermodynamique, aussi cette définition fait-elle actuellement référence à une pseudoscience plutôt qu'à une science dure.

Sources

  • Baierlein, Ralph.Physique thermique. Cambridge University Press, 2003, Cambridge, Royaume-Uni.
  • Mendoza, E .; Clapeyron, E.; Carnot, R., eds. Réflexions sur le pouvoir moteur du feu - et autres articles sur le deuxième principe de la thermodynamique. Dover Publications, 1988, Mineola, N.Y.
  • Stoner, Clinton. "Enquêtes sur la nature de l'énergie libre et de l'entropie en ce qui concerne la thermodynamique biochimique."Entropie, vol. 2, non. 3, septembre 2000, pages 106-141., Doi: 10.3390 / e2030106.