Energia Livre
A energia livre é um potencial termodinâmico definido em termos das variáveis termodinâmicas clássicas temperatura, pressão, densidade, energia interna e entropia, por Herman von Helmholtz e
J. Willard Gibbs .
O Princípio da Energia Livre é um conceito matemático definido por Karl Friston . Não tem nada a ver com termodinâmica.
Energia Livre de Helmholtz
A energia livre de Helmholtz é um potencial termodinâmico que mede o trabalho útil que pode ser obtido de um sistema termodinâmico fechado a uma temperatura constante (isotérmico). A variação da energia livre de Helmholtz durante um processo é igual à quantidade máxima de trabalho que o sistema pode realizar em um processo termodinâmico no qual a temperatura é mantida constante. A uma temperatura constante, a energia livre de Helmholtz é minimizada no equilíbrio.
A energia livre de Helmholtz é definida como
A ≡ U - TS,
onde
- U é a energia interna do sistema (SI: joules, CGS: ergs),
- T é a temperatura absoluta (em kelvin) do ambiente, modelada como um banho térmico.
- S é a entropia do sistema (SI: joules por kelvin, CGS: ergs por kelvin).
Energia Livre de Gibbs
A energia de Gibbs é o
potencial termodinâmico que é minimizado quando um sistema atinge o equilíbrio químico a temperatura (isotérmico) e pressão (isobárico) constantes. Em termodinâmica, a energia livre de Gibbs é um potencial termodinâmico que pode ser usado para calcular a quantidade máxima de trabalho, além do trabalho de pressão-volume, que pode ser realizada por um sistema termodinamicamente fechado a temperatura e pressão constantes.
A energia livre de Gibbs é definida como
G(p,T) ≡ U + pV - TS = H + pV}
onde
- (onde p é a pressão do sistema),
- V é o volume do sistema.
- H é a energia livre de Helmholtz.
Princípio da Energia Livre de Friston
Karl Friston descreve seu "princípio da energia livre" como um princípio matemático da física da informação. Sua aplicação a dados de ressonância magnética funcional (fMRI) como uma estrutura teórica sugere que o cérebro reduz a surpresa ou a incerteza fazendo previsões com base em modelos internos e usa a entrada sensorial para atualizar seus modelos (inferência bayesiana) de modo a melhorar a precisão de suas previsões.
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