电池电动势与吉布斯自由能变的关系

原电池所做的最大电功等于电池反应过程中吉布斯自由能的减少:
- rGm = 电功 = 电量 E电池 = nF E电池
或: rGm = - nF E电池
注意单位变换:
1F = 96485 C mol-1 , C V = J
所以等式的右边的单位:J mol-1,与- rGm单位 相同

G=H－TS
G叫做吉布斯自由能。因为H、T、S均为状态函数，所以G为状态函数。

吉布斯自由能的变化可作为恒温、恒压过程自发与平衡的判据。
吉布斯自由能改变量。表明状态函数G是体系所具有的在等温等压下做非体积功的能力。反应过程中G的减少量是体系做非体积功的最大限度。这个最大限度在可逆途径得到实现。反应进行方向和方式判据。
>W非 反应以不可逆方式自发进行
＝W非 反应以可逆方式进行
<W非 不能进行
若反应在等温等压下进行不做非体积功，即W非＝0则
<0 反应以不可逆方式自发进行
=0 反应以可逆方式进行
>0 不能进行
等温等压下体系的吉布斯自由能减小的方向是不做非体积功的化学反应进行的方向。
任何等温等压下不做非体积功的自发过程的吉布斯自由能都将减少。