亥姆霍兹自由能

 
 

对等温过程，，则

定义 亥姆霍兹自由能（或功函）A：

 

或

即在等温可逆过程中，一封闭系统所作功等于亥姆霍兹自由能的改变值，在等温不可逆过程中，封闭系统所作功大于其亥姆霍兹自由能的改变值。

在等温等容下：

     或       

若，则

    或   

上式表明，在 的条件下，若过程可逆，；若过程不可逆，；此亥姆霍兹自由能减小原理是普遍化的克氏不等式在等温等容及条件下的具体化。