Ya se ha comentado que cuando ocurre un proceso exergónico, una parte de la energía total que libera el sistema, es energía no utilizable para hacer un trabajo y está relacionada con el cambio de entropía (ΔS) del sistema.
Para cuantificar la energía que sí es utilizable, se ha desarrollado otra variable llamada energía libre (G). De ella, lo que interesa, es medir su incremento (ΔG) durante la ocurrencia de algún proceso.
La energía libre es la energía que un sistema puede usar para hacer un proceso endergónico (trabajo), bajo condiciones de presión y temperatura constantes.
La relación entre el cambio de energía libre y la entropía se da en la siguiente ecuación:
Ecuación 1.2
En esta ecuación, T es la temperatura absoluta y ΔH significa el cambio en entalpía de un sistema durante algún proceso. Desde el punto de vista práctico se puede definir el cambio en entalpía como el incremento del contenido calórico del sistema.
Si en un sistema ocurre un proceso en el que se libera calor: (ΔH < 0), una parte de ese calor relacionado con la entropía no es utilizable. Si al calor total liberado (ΔH) se le resta el no utilizable o entropía (TΔS), nos queda el calor útil (ΔG), que es posible usar para hacer un trabajo.
Ya que la energía no utilizable del universo (entropía) tiende a aumentar y que la energía no se crea ni se destruye, se deduce que la energía libre del universo tiende a un mínimo. Por estos motivos, el universo está perdiendo constantemente la capacidad de sufrir un cambio.