Gibbs vrije energie

Van een thermodynamisch systeem bij constante temperatuur is de vrije energie de toestandsfunctie die spontaan, dus langs onomkeerbare weg, naar een minimum streeft als het systeem nog niet in evenwicht verkeert. Het minimum wordt bereikt bij die evenwichtstoestand en is dus een evenwichtswaarde. Alle evenwichtswaarden van de vrije energie kunnen het best beschreven worden als functie van de 'natuurlijke variabelen'. De overige relevante toestandsvariabelen zijn dan de afgeleiden van de vrije energie naar de natuurlijke variabelen.

Er zijn twee versies van de vrije energie:

• die van Helmholtz: zie helmholtzenergie A (of F) met als natuurlijke variabelen V en T
• die van Gibbs: Gibbs vrije energie G, met als natuurlijke variabelen p en T.