吉佈斯函數

　　一種熱力學函數，也稱吉佈斯自由能，符號為G。對任何系統來說。系統的吉佈斯函數的定義為：

G＝H-TS (1)

式中H為系統的焓；T為系統的熱熱力學溫度；S為系統的熵。吉佈斯函數G是系統的廣延性質，它具有能量的量綱，在SI制中，它的單位是焦［耳］。

　　吉佈斯函數是一個導出熱力學函數。最早由美國的物理傢J.W.吉佈斯提出，被稱為“熱力學勢”。後來美國物理化學傢G.N.路易斯和M.蘭德爾將它改稱為吉佈斯自由能。

　　根據熱力學第二定律和吉佈斯函數的定義式可以得出，在一個封閉系統中如果經歷一個等溫等壓過程，則下式成立：

　-ΔG≥W′　　　　 　　(2)

式中 -ΔG為該過程中系統的吉佈斯函數的變化值；W′表示該過程中系統對環境做的非體積功。式中不等號表示該過程為不可逆過程，等號表示該過程為可逆過程。

　　如果在一個封閉系統中發生的是一個等溫等壓且不做非體積功的變化過程，則根據式(2)可得：

ΔG≤0 (3)

式中等號表示該過程是可逆過程，不等號表示該過程為自發過程。式(3)表明，在一個封閉系統中，一個等溫等壓且不做非體積功的過程總是自發地向著系統的吉佈斯函數值減小的方向進行，直到系統的吉佈斯函數值達到一個最小值為止。因此，在上述條件下，系統吉佈斯函數的變化可以作為過程方向的判斷依據。在相變過程和化學反應過程的熱力學研究中，吉佈斯函數是一個極其有用的熱力學函數。

　　由熱力學函數基本關系式：

　　 (4)

式中 B為包含在反應中的分子或原子的符號，在組成不變的封閉系統中可以得到：

　　 (5)

　　

　　 (6)

　　

　　 (7)

式中V為系統的體積；S為系統的熵；H為系統的焓；下標n_c表示系統中各種物質的摩爾數均不發生變化。式(5)、(6)、(7)表明瞭系統的吉佈斯函數隨壓力或溫度而變化的依賴關系。