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自由焓

自由焓,也稱為吉布斯自由能,是熱力學中的一個重要概念,用於判斷等溫等壓條件下化學反應的方向和平衡狀態。自由焓的英文縮寫為「G」,其計算公式為ΔG=ΔH-TΔS,其中ΔH是焓變,T是熱力學溫度,ΔS是熵變。自由焓的概念是由美國物理學家約西亞·吉布斯提出的,他在1873年的論文中詳細論述了自由焓在預測自然過程趨勢中的套用。

在等溫等壓條件下,如果一個過程或反應的自由焓變數ΔG為負值,則該過程或反應可以自發進行。ΔG的絕對值越大,反應進行的趨勢越大。當ΔG=0時,反應達到平衡狀態,即正反兩個方向的反應速度相等。

自由焓的計算對於冶金過程熱力學非常重要,它不僅幫助判斷反應的方向,還能估算系統可以做的最大非體積功。在化學反應中,自由能是最有用和最常用的物理量之一。