La frase "energia libera" ha più definizioni nella scienza:
In fisica e chimica fisica, l'energia libera si riferisce alla quantità di energia interna di un sistema termodinamico che è disponibile per eseguire il lavoro. Esistono diverse forme di energia libera termodinamica:
Energia libera di Gibbs è l'energia che può essere convertita in lavoro in un sistema a temperatura e pressione costanti.
L'equazione per l'energia libera di Gibbs è:
G = H - TS
dove G è energia libera di Gibbs, H è entalpia, T è temperatura e S è entropia.
Energia libera di Helmholtz è l'energia che può essere convertita in lavoro a temperatura e volume costanti.
L'equazione per l'energia libera di Helmholtz è:
A = U - TS
dove A è l'energia libera di Helmholtz, U è l'energia interna del sistema, T è la temperatura assoluta (Kelvin) e S è l'entropia del sistema.
Energia libera di Landau descrive l'energia di un sistema aperto in cui particelle ed energia possono essere scambiate con l'ambiente circostante.
L'equazione per l'energia libera di Landau è:
Ω = A - μN = U - TS - μN
dove N è il numero di particelle e μ è potenziale chimico.
Nella teoria dell'informazione, l'energia libera variazionale è un costrutto usato nei metodi bayesiani variazionali. Tali metodi vengono utilizzati per approssimare integrali intrattabili per la statistica e l'apprendimento automatico.
In scienze ambientali ed economiche, la frase "energia libera" viene talvolta utilizzata per fare riferimento a risorse rinnovabili o qualsiasi energia che non richiede pagamento monetario.
L'energia libera può anche riferirsi all'energia che alimenta un'ipotetica macchina a moto perpetuo. Un tale dispositivo viola le leggi della termodinamica, quindi questa definizione attualmente si riferisce a una pseudoscienza piuttosto che alla scienza dura.