Definición de energía libre en ciencia
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La frase "energía libre" tiene múltiples definiciones en ciencia:
Energía libre termodinámica
En física y química física, la energía libre se refiere a la cantidad de energía interna de un sistema termodinámico que está disponible para realizar el trabajo. Existen diferentes formas de energía libre termodinámica:
Energía libre de Gibbs es la energía que se puede convertir en trabajo en un sistema que está a temperatura y presión constantes.
La ecuación para la energía libre de Gibbs es:
G = H - TS
donde G es energía libre de Gibbs, H es entalpía, T es temperatura y S es entropía.
Energía libre de Helmholtz es energía que puede convertirse en trabajo a temperatura y volumen constantes.
La ecuación para la energía libre de Helmholtz es:
A = U - TS
donde A es la energía libre de Helmholtz, U es la energía interna del sistema, T es la temperatura absoluta (Kelvin) y S es la entropía del sistema.
Energía libre de Landau describe la energía de un sistema abierto en el que las partículas y la energía pueden intercambiarse con el entorno.
La ecuación para la energía libre de Landau es:
Ω = A - μN = U - TS - μN
donde N es el número de partículas y μ es el potencial químico.
Energía libre variacional
En teoría de la información, la energía libre variacional es una construcción utilizada en los métodos bayesianos variacionales. Dichos métodos se utilizan para aproximar integrales intratables para estadísticas y aprendizaje automático..
Otras definiciones
En ciencias ambientales y economía, la frase "energía libre" a veces se usa para referirse a recursos renovables o cualquier energía que no requiera pago monetario.
La energía libre también puede referirse a la energía que alimenta una máquina hipotética de movimiento perpetuo. Tal dispositivo viola las leyes de la termodinámica, por lo que esta definición se refiere actualmente a una pseudociencia más que a una ciencia dura..
Fuentes
- Baierlein, Ralph.Física Térmica. Cambridge University Press, 2003, Cambridge, Reino Unido.
- Mendoza, E .; Clapeyron, E .; Carnot, R., eds. Reflexiones sobre el poder motriz del fuego - y otros documentos sobre la segunda ley de la termodinámica. Publicaciones de Dover, 1988, Mineola, N.Y.
- Stoner, Clinton. "Investigaciones sobre la naturaleza de la energía libre y la entropía con respecto a la termodinámica bioquímica". Entropía, vol. 2, no. 3, septiembre de 2000, págs. 106-141., Doi: 10.3390 / e2030106.
