Наиболее употребимыми термодинамическими потенциалами являются внутренняя энергия E, свободная энергия
| F = E-TS , | (1) |
| G = F+pV , | (2) |
| H = E+pV , | (3) |
| W = F-G . | (4) |
Из определений (1)-(4) и основного термодинамического соотношения
| dE = T dS - p dV + m dN , | (5) |
в котором слагаемое m dN учитывает возможное изменение внутренней энергии открытой однокомпонентной системы за счет изменения ее массы на dN молей (или частиц; коэффициент m называется химическим потенциалом), следуют выражения для дифференциалов потенциалов:
| dF = -S dT - p dV + m dN , | (6) |
| dG = -S dT + V dp + m dN , | (7) |
| dH = T dS + V dp + m dN , | (8) |
| dF = -S dT - p dV - N dm . | (9) |
Собственно метод заключается в рациональном определении функций состояния системы типа рассмотренных выше F, G и т.д. и последующем математическом использовании того факта, что правые части соотношения типа (6)-(9) заведомо являются полными дифференциалами (см. разд.1).