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Gibbs, Josiah Willard

fisico e matematico statunitense (New Haven, Connecticut, 1839-1903). Fu tra i primi a interessarsi di chimica fisica e, applicando i principi della termodinamica, sotto forma matematica, allo studio delle reazioni chimiche, giunse a formulare i concetti di energia libera e di potenziale chimico. Nella memoria On the Equilibrium of Heterogeneous Substances (1875-78; L'equilibrio delle sostanze eterogenee) espose la fondamentale regola delle fasi, o regola di Gibbs. Studiò l'applicazione dei metodi statistici alla descrizione del comportamento termodinamico dei gas (Elementary Principles in Statistical Mechanics, 1902; Principi elementari di meccanica statistica) e si occupò di problemi connessi con il calcolo vettoriale (introdusse l'introduzione degli operatori vettoriali diadici utilmente impiegati nella dimostrazione matematica della teoria della relatività).

Funzione di Gibbs

Combinazione di variabili termodinamiche, definita da

G=U-TS+pV

in cui U è l'energia interna del sistema considerato, T la temperatura assoluta, S l'entropia, p la pressione e V il suo volume. Ponendo H=U+pV, la funzione di Gibbs viene talvolta scritta G=H-TS. Tale funzione è utilizzata ampiamente in termodinamica nell'equazione di Gibbs-Helmholtz, valida a pressione costante nella forma:

Se si introduce, invece, la funzione di Helmholtz, F=U-TS´, prende la forma: