Характеристическим называют такие функции состояния, с помощью которых в явной форме могут быть выражены термодинамические свойства системы.
В термодинамике используются пять характеристических функций:
1. Энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал) G;
2. Энергия Гельмгольца (изохорно-изотермический потенциал) F;
3. Внутренняя энергия U;
4. Энтальпия Н;
5. Энтропия S.
Первые четыре называют термодинамическими потенциалами.
При этом: G = f (р, T) F = f (V, T) U = f (V, S) H = f (p, S).
Причем dH - ентальпийний фактор, который отвечает за порядок, устойчивость системы, то TdS - неупорядоченность системы. Если это неуравновешенный процесс, вместо 0 будет или отрицательная, или положительная величина. Эту величину dH - TdS = dG называют энергией Гиббса (изобарно-изотермический потенциал), которая является характеристической функцией и определяет направление и предел самопроизвольного протекания процесса в системе при p, T = const (отсюда изобарно-изотермический потенциал).