自发过程

✍ dations ◷ 2025-09-19 04:44:45 #自发过程
自发过程(英语:spontaneous process),或自发程序,是系统随时间释放自由能、移往自由能更低且更加热力学平衡的能量状态的过程。自由能变化的正负值取决于热力学的测量传统,当系统释放自由能,系统自由能变化为负值,而外界自由能变化为正值。随着过程的条件不同,所采用的自由能也不相同。例如,当考虑恒温恒压过程时,应采用吉布斯自由能;而考虑恒温恒容过程时,则采用亥姆霍兹自由能。由于降低系统自由能为自发过程的特色,因此该过程不需外界提供能量即可发生。于孤立系统的情形之下,系统边界无任何能量交换,增加系统熵的方向为自发过程的方向。一般而言,过程的自发性只决定该过程是否“能够”自发,但并不代表该过程“将会”发生。换句话说,自发性是必须的,但并不足以使过程发生。此外,自发性也无法决定该过程之速率快慢。比如说,于室温常压下,钻石转化成石墨是一个自发的过程。尽管如此,这个自发过程却是极缓慢的。当过程为恒温恒压时,能以吉布斯自由能决定其自发性,其数学式如下:由上式可知,吉布斯自由能(G)变化量之正负取决于焓(H)、熵(S)之变化量以及绝对温度(T)之大小。当绝对温度之值等于焓变化量对熵变化量之比值时,吉布斯自由能之变化量为零。当过程之吉布斯自由能变化量为:借由上式,讨论焓变化量与熵变化量对吉布斯自由能变化量之影响,分为四种情况:于后两个情况下,可由焓变化量对熵变化量之比值大小,决定该过程之温度为高温或低温。当利用熵变化量作为判断过程自发性之函数时,需要特别留意系统与外界的定义。由热力学第二定律,当孤立系统之熵值随时间而增加,则该过程为自发。然而,当考虑之系统为开放或封闭时,以上叙述应修正为:总熵(包含系统熵与外界熵)需随时间增加。其数学式应表示为:

相关

  • 卢森堡面积以下资讯是以2012年估计家用电源国家领袖国内生产总值(购买力平价) 以下资讯是以2016年估计国内生产总值(国际汇率) 以下资讯是以2016年估计人类发展指数 以下资讯是以2018
  • 巴诺书店巴诺书店(Barnes & Noble,或译为邦诺)是美国最大的零售连锁书店,以大型的实体零售书店闻名,旗下很多店铺附带销售星巴克咖啡的咖啡厅,畅销书的促销价格也很有竞争力。巴诺书店在美
  • 铍中毒铍中毒(英语:Beryllium poisoning)是铍引起的中毒,分为急性铍中毒(英语:Acute beryllium poisoning)和慢性铍中毒(英语:Berylliosis)。后者主要表现为肺部病变,故又称铍肺,也有人称其为
  • 轻重读重读(stress)和重音(accent)在语言学中有时是接近同义的概念,皆指某音节在单字中或单字在句子中相对突显(prominent)的意思,不过在一些特别区分上,重音(accent)常常被应用在声音听觉
  • 老人科人体解剖学 - 人体生理学 组织学 - 胚胎学 人体寄生虫学 - 免疫学 病理学 - 病理生理学 细胞学 - 营养学 流行病学 - 药理学 - 毒理学老年医学(英语:Geriatrics)是医学的一个
  • 物理教育物理教育是全世界的中学和大学教育的一个重要组成部分。许多综合大学都拥有物理专业。由于物理学是自然科学和工程技术的基础学科,因此物理也是取得科学和工程学位的必修课程
  • 本生灯本生灯是科学实验室常用的高温加热工具之一。该工具以德国化学家罗伯特·威廉·本生的名字命名,而实际上是由他的助手彼得·迪斯德加(Peter Desaga)在1855年改良法拉第原先的一
  • 苔藓植物门藓类植物门(学名:Bryophyta)是植物界的一门,是一类一般在1到10公分高左右的微小且柔软的有胚植物,但也有些物种会比较高大。只要有潮湿的环境与阳光照射就能轻易生长,没有花朵或种
  • iSsupso/s/supsub298K/sub标准摩尔熵(英语:standard molar entropy)指在标准状况(298.15 K,105Pa)下,1摩尔纯物质的规定熵,通常用符号S°表示,单位是J/(mol·K)(或作J·mol−1·K−1,读作“焦耳每千克开尔文”)。
  • 蓬塔阿雷纳斯蓬塔阿雷纳斯(西班牙语:Punta Arenas)位于智利南部的不伦瑞克半岛,是麦哲伦海峡西岸的主要港口城市,是麦哲伦-智利南极大区的首府,创建于1848年12月18日。巴拿马运河修筑前,为大西