自由能与自发性
吉布斯自由能（Gibbs free energy）
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吉布斯自由能是一种巧妙的记账办法：它用一个数字告诉你，在温度和压强都固定的条件下（也就是一只敞口烧杯放在室温里这样的日常情形），某个变化会不会自己发生。你可以把它想成系统能量里真正「自由」、能拿来做有用功的那一部分——前提是先把周围环境注定要当作废热索走的那一份扣除掉。当这部分自由能能往下降，变化就乐意进行；当它只能往上爬，没有外力推一把，变化就不会动。
严格地说，它定义为 G = H − TS：其中 H 是焓（热含量），T 是绝对温度，S 是熵（能量与物质铺展开的程度）。在温度、压强恒定时，一个过程能自发进行，恰恰就是当系统的 G 下降的时候。关键在 −TS 这一项：它把热力学第二定律——本来是关于整个宇宙的陈述——折叠进了一个你只需盯着眼前这个系统就能算出的量里。
它为什么重要：几乎所有化学和生物过程都在大致恒定的温度、压强下进行，所以吉布斯自由能是判断反应往哪边走、电池如何推动电流、为何冰在零度以上会化的总开关。一句老实话——自由能下降只说明这个变化「被允许」，并不代表它「会很快」。从能量看金刚石「更想」变成石墨，可它仍能历久不变，只因为没有任何途径让它走过去。
在 25°C、普通大气压下，放在暖房里的冰，其吉布斯自由能高于它将变成的液态水——于是它自行融化。把温度降到 0°C 以下，账本就翻面了：此时固态冰的吉布斯自由能更低，于是水反过来结冰。
吉布斯自由能更低的那个状态，就是系统自发滑向的状态。
它以美国科学家吉布斯（J. Willard Gibbs）命名，他在 1870 年代奠定了化学热力学。「自由」一词是历史叫法，意思是「可拿来做非热形式的功」，而不是「不花钱」——如今许多教材干脆只称它为「吉布斯能」。
又称
另见