Гельмгольца энергия. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Гельмгольца энергия (свободная энергия, изохорно-изотермический потенциал) - один из термодинамических потенциалов, характеристическая функция при выборе объёма V и температуры T в качестве независимых термодинамич. переменных. Введена Дж. У. Гиббсом (J. W. Gibbs) в 1875, её использовал Г. Гельмгольц в 1882, к-рому принадлежит термин "свободная энергия". В статистич. физике более распространён термин "свободная энергия".

Существование энергии Гельмгольца есть следствие первого и второго начал термодинамики. Она связана с внутренней энергией U и энтропией S соотношением F=U-TS (для энергии Гельмгольца используют также обозначения А или ). Изменение энергии Гельмгольца при квазистатич. процессе равно

, следовательно, убыль энергии Гельмгольца при изотермич. процессе равна полной работе, совершаемой системой. Энтропию и давление можно получить, дифференцируя энергию Гельмгольца по T и V:

. Это означает, что энергия Гельмгольца есть характеристич. функция в переменных T и V. Для многокомпонентных систем

, где dN_i - приращение массы i-гo компонента,

_,v - хим. потенциал. Условием термодинамич. равновесия системы является минимум энергии Гельмгольца при постоянстве T, V и др. термодинамич. параметров, определяющих состояние системы.

В статистич. физике энергия Гельмгольца определяется через логарифм

статистич. интеграла (или статистич. суммы) Z:

Литература по энергии Гельмгольца

Знаете ли Вы, что cогласно релятивистской мифологии "гравитационное линзирование - это физическое явление, связанное с отклонением лучей света в поле тяжести. Гравитационные линзы обясняют образование кратных изображений одного и того же астрономического объекта (квазаров, галактик), когда на луч зрения от источника к наблюдателю попадает другая галактика или скопление галактик (собственно линза). В некоторых изображениях происходит усиление яркости оригинального источника." (Релятивисты приводят примеры искажения изображений галактик в качестве подтверждения ОТО - воздействия гравитации на свет)
При этом они забывают, что поле действия эффекта ОТО - это малые углы вблизи поверхности звезд, где на самом деле этот эффект не наблюдается (затменные двойные). Разница в шкалах явлений реального искажения изображений галактик и мифического отклонения вблизи звезд - 10¹¹ раз. Приведу аналогию. Можно говорить о воздействии поверхностного натяжения на форму капель, но нельзя серьезно говорить о силе поверхностного натяжения, как о причине океанских приливов.
Эфирная физика находит ответ на наблюдаемое явление искажения изображений галактик. Это результат нагрева эфира вблизи галактик, изменения его плотности и, следовательно, изменения скорости света на галактических расстояниях вследствие преломления света в эфире различной плотности. Подтверждением термической природы искажения изображений галактик является прямая связь этого искажения с радиоизлучением пространства, то есть эфира в этом месте, смещение спектра CMB (космическое микроволновое излучение) в данном направлении в высокочастотную область. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.