对于一个简单体系,其吉布斯自由能(Gibbs Free Energy)的微分式 (dG) 可以表示为熵(S)、温度(T)、体积(V)和压力(P)的函数。吉布斯自由能的变化 (dG) 与该体系的熵、温度、体积和压力的关系如下:
1)( dG = -SdT + VdP )
这一式子是在恒定积和恒定温度条件下,系统吉布斯自由能变化的表达式。
2)如果体系对环境做了最大不可逆功 ( \delta W_{\text{x}} ),该功通常与熵和负温度的乘积有关,而在外压力下体积膨胀或压缩不会产生功,因为 ( dV = )。
( \delta W = -SdT ) ,在这种情况下,所做功为最大非膨胀功(不可逆由熵变引起),此时系统的吉布斯自由能的变化 ( dG ) 可以用熵、温度、熵变引起的不可逆功表示:
2)( dG = -\delta W_{\text{x}} + VdP = -SdT + VdP )
注意:在热力学的过程中,特别是非膨胀功通常在恒压下