free energy

/ˌfriː ˈɛnərdʒi/ フリーエナジー

1. 熱力学において、系から取り出すことができる有効な仕事の最大量。

熱力学では、特定の条件下で系が外部に対して行い得る有用な仕事の最大量を指します。これは、系のエネルギーのうち、仕事をすることに利用できる部分を示します。

Free energy is a fundamental concept in thermodynamics. (自由エネルギーは熱力学における基本的な概念です。)

• Free energy: 「自由エネルギー」を指し、系が仕事をできるエネルギーのことです。
• is: 「～である」という存在や状態を表す動詞です。
• a fundamental concept: 「基本的な概念」を意味します。
• in thermodynamics: 「熱力学において」という意味です。

Understanding free energy helps predict the direction of a process. (自由エネルギーを理解することで、プロセスの方向を予測するのに役立ちます。)

• Understanding free energy: 「自由エネルギーを理解すること」を指します。
• helps: 「助ける」「役立つ」という動詞です。
• predict: 「予測する」という動詞です。
• the direction: 「方向」を意味します。
• of a process: 「プロセスの」という意味です。

The concept of free energy is crucial for designing efficient energy systems. (自由エネルギーの概念は、効率的なエネルギーシステムを設計する上で不可欠です。)

• The concept: 「概念」を指します。
• of free energy: 「自由エネルギーの」という意味です。
• is crucial: 「不可欠である」「非常に重要である」という表現です。
• for designing: 「設計するために」という意味です。
• efficient energy systems: 「効率的なエネルギーシステム」を指します。

2. 定温定圧下で系から取り出し可能な最大有効仕事量。化学反応の自発性の指標となる。

ギブズ自由エネルギーは、定温定圧の条件下で系から引き出せる最大の仕事量を表し、特に化学反応が自発的に進行するかどうかを判断する主要な基準として用いられます。

A negative change in Gibbs free energy means the reaction is spontaneous. (ギブズ自由エネルギーの負の変化は、その反応が自発的であることを意味します。)

• A negative change: 「負の変化」を指します。
• in Gibbs free energy: 「ギブズ自由エネルギーにおける」という意味です。
• means: 「意味する」という動詞です。
• the reaction: 「その反応」を指します。
• is spontaneous: 「自発的である」という状態を表します。

We calculate Gibbs free energy to assess the feasibility of a synthesis. (合成の実現可能性を評価するために、ギブズ自由エネルギーを計算します。)

• We: 「私たち」という一人称複数代名詞です。
• calculate: 「計算する」という動詞です。
• Gibbs free energy: 「ギブズ自由エネルギー」を指します。
• to assess: 「評価するために」という意味の不定詞です。
• the feasibility: 「実現可能性」を意味します。
• of a synthesis: 「合成の」という意味です。

The equilibrium constant is related to the standard Gibbs free energy change. (平衡定数は、標準ギブズ自由エネルギー変化と関連しています。)

• The equilibrium constant: 「平衡定数」を指します。
• is related to: 「～と関連している」という表現です。
• the standard Gibbs free energy change: 「標準ギブズ自由エネルギー変化」を指します。

3. 定温定積下で系から取り出し可能な最大有効仕事量。

ヘルムホルツ自由エネルギーは、定温定積の条件下で系から引き出せる最大の仕事量を指します。主に物理学の分野で、体積変化を伴わない系において考慮されます。

Helmholtz free energy is used for systems where volume is constant. (ヘルムホルツ自由エネルギーは、体積が一定の系に用いられます。)

• Helmholtz free energy: 「ヘルムホルツ自由エネルギー」を指します。
• is used: 「用いられる」「使われる」という受動態です。
• for systems: 「系のために」を意味します。
• where volume is constant: 「体積が一定であるところの」という関係副詞節です。

For processes occurring in a bomb calorimeter, Helmholtz free energy is relevant. (ボンベ熱量計内で発生するプロセスには、ヘルムホルツ自由エネルギーが関連します。)

• For processes: 「プロセスにとって」を意味します。
• occurring in a bomb calorimeter: 「ボンベ熱量計内で発生する」という現在分詞句です。
• Helmholtz free energy: 「ヘルムホルツ自由エネルギー」を指します。
• is relevant: 「関連がある」「適切である」という表現です。

The statistical mechanics approach often utilizes the Helmholtz free energy. (統計力学のアプローチは、しばしばヘルムホルツ自由エネルギーを利用します。)

• The statistical mechanics approach: 「統計力学のアプローチ」を指します。
• often: 「しばしば」「たびたび」という頻度を表す副詞です。
• utilizes: 「利用する」「活用する」という動詞です。
• the Helmholtz free energy: 「ヘルムホルツ自由エネルギー」を指します。

関連

• Gibbs free energy
• Helmholtz free energy
• Thermodynamics
• Enthalpy
• Entropy
• Exergy
• Work
• Energy conservation