エンタルピー（ΔH）、温度（T）、エントロピー（ΔS）の値を入力して、反応の自発性を判断するためにギブズ自由エネルギー（ΔG）を計算します。化学、生化学、熱力学のアプリケーションに不可欠です。
ΔG = ΔH - TΔS
ここでΔGはギブズ自由エネルギー、ΔHはエンタルピー、Tは温度、ΔSはエントロピーです
ギブズ自由エネルギーは、化学反応や物理プロセスが自発的に発生するかどうかを予測する基本的な熱力学的特性です。この無料のオンラインギブズ自由エネルギー計算機は、科学者、エンジニア、学生が実証済みの式ΔG = ΔH - TΔSを使用して反応の実現可能性を迅速に判断するのに役立ちます。
アメリカの物理学者ジョシア・ウィラード・ギブズにちなんで名付けられたこの熱力学的ポテンシャルは、エンタルピー（熱内容）とエントロピー（無秩序）を組み合わせて、外部エネルギーの投入なしにプロセスが自然に進行するかどうかを示す単一の値を提供します。当社の計算機は、化学、バイオケミストリー、材料科学、エンジニアリングアプリケーションにおける熱力学的計算のための瞬時で正確な結果を提供します。
ギブズ自由エネルギー計算機を使用する主な利点：
ギブズ自由エネルギーの変化（ΔG）は、次の式を使用して計算されます：
ここで：
この式は、2つの基本的な熱力学的要因のバランスを表しています：
ΔGの符号は、反応の自発性に関する重要な情報を提供します：
自発性は反応速度を必ずしも示すものではないことに注意することが重要です。自発的な反応は、触媒なしでは非常に遅く進行することがあります。
標準ギブズ自由エネルギーの変化（ΔG°）は、すべての反応物と生成物が標準状態（通常は1 atmの圧力、溶液の1 M濃度、通常は298.15 Kまたは25°C）にあるときのエネルギー変化を指します。式は次のようになります：
ここでΔH°とΔS°はそれぞれ標準エンタルピーとエントロピーの変化です。
私たちのギブズ自由エネルギー計算機は、シンプルさと使いやすさを考慮して設計されています。反応またはプロセスのギブズ自由エネルギーの変化を計算するために、次の手順に従ってください：
**エンタルピーの変化（ΔH）**をキロジュール毎モル（kJ/mol）で入力します
**温度（T）**をケルビンで入力します
**エントロピーの変化（ΔS）**をキロジュール毎モル・ケルビン（kJ/(mol·K)）で入力します
結果を表示
計算機はユーザー入力に対して次のチェックを行います：
無効な入力が検出された場合、エラーメッセージが表示され、修正されるまで計算は進行しません。
ギブズ自由エネルギー計算機の使い方を示す実用的な例を見てみましょう：
例：ΔH = -92.4 kJ/molおよびΔS = 0.0987 kJ/(mol·K)で298 Kにおける反応のギブズ自由エネルギーの変化を計算します。
ΔH = -92.4 kJ/molを入力します
T = 298 Kを入力します
ΔS = 0.0987 kJ/(mol·K)を入力します
計算機が計算を実行します： ΔG = ΔH - TΔS ΔG = -92.4 kJ/mol - (298 K × 0.0987 kJ/(mol·K)) ΔG = -92.4 kJ/mol - 29.41 kJ/mol ΔG = -121.81 kJ/mol
解釈：ΔGが負（-121.81 kJ/mol）であるため、この反応は298 Kで自発的です。
ギブズ自由エネルギーの計算は、数多くの科学的および工学的応用において不可欠です：
化学者はギブズ自由エネルギーを使用して、与えられた条件下で反応が自発的に発生するかどうかを予測します。これにより、以下が可能になります：
生化学および分子生物学において、ギブズ自由エネルギーは以下を理解するのに役立ちます：
材料科学者およびエンジニアは、ギブズ自由エネルギーの計算を以下に使用します：
環境への応用には以下が含まれます：
工業環境では、ギブズ自由エネルギーの計算が以下の最適化に役立ちます：
ギブズ自由エネルギーは強力な熱力学的ツールですが、特定の状況では他の関連パラメータがより適切な場合があります：
A = U - TS（ここでUは内部エネルギー）として定義されるヘルムホルツ自由エネルギーは、一定体積の系に対してより適切です。特に以下に役立ちます：
熱交換のみが重要でエントロピー効果が無視できるプロセスでは、エンタルピー（H = U + PV）が十分な場合があります。これは以下でよく使用されます：
無秩序と確率にのみ焦点を当てる場合、エントロピー単独が関心のあるパラメータになることがあります。特に以下で：
組成が変化する系では、化学ポテンシャル（部分モルギブズエネルギー）が重要になります。以下において：
ギブズ自由エネルギーの概念は、熱力学の発展において豊かな歴史を持っています：
ジョシア・ウィラード・ギブズ（1839-1903）は、アメリカの科学者および数学者であり、彼の画期的な著作「異種物質の平衡について」（1875-1878年に発表）でこの概念を初めて紹介しました。この作品は、19世紀の物理科学における最大の業績の一つと見なされ、化学熱力学の基礎を確立しました。
ギブズは、化学系の平衡条件を理解しようとする中で、この熱力学的ポテンシャルを開発しました。彼は、一定の温度と圧力の下で、自発的変化の方向をエンタルピーとエントロピーの効果を組み合わせた単一の関数によって予測できることを認識しました。
ギブズの業績は当初アメリカではあまり注目されませんでしたが、特にウィルヘルム・オストヴァルトによってドイツ語に翻訳された後、ヨーロッパでは高く評価されました。今日、ギブズ自由エネルギーは物理化学、化学工学、材料科学、バイオケミストリーの基礎概念です。ギブズ自由エネルギー計算を使用して反応の自発性や平衡位置を予測する能力は、無数の科学的進歩や技術革新を可能にしました。
以下は、さまざまなプログラミング言語でギブズ自由エネルギーを計算する方法の例です：
1' ギブズ自由エネルギーのExcel式
2=B2-(C2*D2)
3
4' ここで：
5' B2にはエンタルピーの変化（ΔH）がkJ/molで含まれています
6' C2には温度（T）がケルビンで含まれています
7' D2にはエントロピーの変化（ΔS）がkJ/(mol·K)で含まれています
81def calculate_gibbs_free_energy(enthalpy, temperature, entropy):
2 """
3 ギブズ自由エネルギーの変化を計算します
4
5 パラメータ：
6 enthalpy (float): kJ/molでのエンタルピーの変化
7 temperature (float): ケルビンでの温度
8 entropy (float): kJ/(mol·K)でのエントロピーの変化
9
10 戻り値：
11 float: kJ/molでのギブズ自由エネルギーの変化
12 """
13 gibbs_energy = enthalpy - (temperature * entropy)
14 return gibbs_energy
15
16# 使用例
17delta_h = -92.4 # kJ/mol
18temp = 298.15 # K
19delta_s = 0.0987 # kJ/(mol·K)
20
21delta_g = calculate_gibbs_free_energy(delta_h, temp, delta_s)
22print(f"ギブズ自由エネルギーの変化: {delta_g:.2f} kJ/mol")
23
24# 自発性を判断
25if delta_g < 0:
26 print("反応は自発的です。")
27elif delta_g > 0:
28 print("反応は非自発的です。")
29else:
30 print("反応は平衡にあります。")
31function calculateGibbsFreeEnergy(enthalpy, temperature, entropy) { // ギブズ自由エネルギーの変化を計算します // enthalpy: kJ/mol // temperature: ケルビン // entropy: kJ/(
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