화학 반응에서 어떠한 반응이 자발적인 반응인지, 비자발적인지 판단하는 것은 매우 중요하다. 이를 판단하는 기준에는 여러방법이 있지만 엔트로피(entropy)도 좋은 방법이 될 수 있다. 단, 엔트로피는 자연적인 변화의 방향을 알려주는 좋은 개념이지만 계와 계를 둘러싼 주위의 엔트로피를 모두 고려해야한다. 이 글에서는 주위의 엔트로피를 자동적으로 고려하는 방법을 보여주고자 한다. 그러면 계만 생각하면 되므로 더 간단해진다. 이로부터 나오는 자유 에너지(free energy)라는 개념은 열역학 제 1법칙에서 말하는 모든 종류의 에너지 중 열역학적인 일을 할 수 있는 부분을 말한다. 자유 에너지는 일을 하는 과정에서 비가역적으로 잃기 쉽다. 열역학 제 1법칙 에너지는 언제나 보존되기 때문에 자유 에너지는 얼마..