Термодинамикалық потенциал: Гельмгольц энергиясы тұрақты температурадағы жұмыс мөлшерін анықтайды. Тепе-теңдікте азайтылады, жарылғыш заттар зерттеуінде қолданылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Термодинамикалық потенциал
Thermodynamic potential
Термодинамикада Гельмгольц еркін энергиясы (немесе Гельмгольц энергиясы) – тұрақты температурадағы (изотермиялық) жабық термодинамикалық жүйеден алынатын пайдалы жұмысты өлшейтін термодинамикалық потенциал. Процесс кезінде Гельмгольц энергиясының өзгеруі, температура тұрақты ұсталатын термодинамикалық процесте жүйе атқара алатын жұмыстың максималды мөлшеріне тең. Тұрақты температурада Гельмгольц еркін энергиясы тепе-теңдік күйде ең төмен мәнге ие болады. Керісінше, Гиббс еркін энергиясы немесе еркін энтальпия, әсіресе химияда термодинамикалық потенциалды өлшеу үшін жиі қолданылады, бұл тұрақты қысымда жүзеге асырылатын қолданулар үшін ыңғайлы. Мысалы, жарылғыш заттарды зерттеуде Гельмгольц еркін энергиясы көбінесе қолданылады, себебі жарылғыш реакциялар өзінің мәні бойынша қысым өзгерісін тудырады. Сонымен қатар, таза заттардың негізгі күй теңдеулерін анықтау үшін де жиі пайдаланылады. Еркін энергия тұжырымын неміс физигі Герман фон Гельмгольц әзірледі және алғаш рет 1882 жылы "Химиялық процестердің термодинамикасы туралы" деген лекциясында ұсынды. Немецше Arbeit (жұмыс) сөзінен туындаған Халықаралық таза және қолданбалы химия одағы (IUPAC) А символын және Гельмгольц энергиясы атауын ұсынады. Физикада F символы да еркін энергияны немесе Гельмгольц функциясын білдіру үшін қолданылады.
In thermodynamics, the Helmholtz free energy (or Helmholtz energy) is a thermodynamic potential that measures the useful work obtainable from a closed thermodynamic system at a constant temperature (isothermal). The change in the Helmholtz energy during a process is equal to the maximum amount of work that the system can perform in a thermodynamic process in which temperature is held constant. At constant temperature, the Helmholtz free energy is minimized at equilibrium. In contrast, the Gibbs free energy or free enthalpy is most commonly used as a measure of thermodynamic potential (especially in chemistry) when it is convenient for applications that occur at constant pressure. For example, in explosives research Helmholtz free energy is often used, since explosive reactions by their nature induce pressure changes. It is also frequently used to define fundamental equations of state of pure substances. The concept of free energy was developed by Hermann von Helmholtz, a German physicist, and first presented in 1882 in a lecture called "On the thermodynamics of chemical processes". From the German word Arbeit (work), the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) recommends the symbol A and the name Helmholtz energy. In physics, the symbol F is also used in reference to free energy or Helmholtz function.
Мемлекеттік теңдеулердің негізгі түрлеріне қолдану
Таза заттың (оның ішінара туындыларымен бірге) Гельмгольц еркін энергия функциясы сол заттың барлық басқа термодинамикалық қасиеттерін анықтауға қолданылуы мүмкін. Мысалы, IAPWS 95 нұсқасында келтірілген судың күй теңдеулерін қараңыз.
The Helmholtz free energy function for a pure substance (together with its partial derivatives) can be used to determine all other thermodynamic properties for the substance. See, for example, the equations of state for water, as given by the IAPWS in their IAPWS 95 release.
Автокодерлерді оқыту үшін қолдану
Хинтон мен Земель "минималды сипаттама ұзындығы (MDL) принципіне негізделген автоэнкодерді оқыту үшін объективті функция туындайды". "Нақты кодты қолданатын кіріс векторының сипаттама ұзындығы – кодтың құны мен реконструкция құнының қосындысы. Олар осыны кодтың энергиясы деп анықтайды. Кіріс векторы берілген жағдайда, олар кодтың энергиясын кодтың құны мен реконструкция құнының қосындысы ретінде анықтайды". Нақты күтілетін біріктірілген құн
Hinton and Zemel "derive an objective function for training auto encoder based on the minimum description length (MDL) principle". "The description length of an input vector using a particular code is the sum of the code cost and reconstruction cost. They define this to be the energy of the code. Given an input vector, they define the energy of a code to be the sum of the code cost and the reconstruction cost." The true expected combined cost is
"Гелмгольц еркін энергиясының нақты түріне ие".
"which has exactly the form of Helmholtz free energy".