材料熱力學

在溫度與壓力一定的條件下,判定封閉系統的變化是否自發進行的物理量與條件,下列組合何者正確?

  1. A吉布斯自由能變化ΔG為負
  2. B焓變化ΔH為負(放熱反應)
  3. C僅系統本身的熵變化ΔS為正
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正確答案:A. 吉布斯自由能變化ΔG為負

溫度與壓力一定時,變化會朝系統的吉布斯自由能 G = H − TS 減少的方向(ΔG < 0)自發進行,ΔG = 0 時達到平衡。這是把「系統與外界合計的熵增加」這個第二定律,改寫成只用系統本身的量表示,以 ΔG = ΔH − TΔS 的形式同時考慮焓與熵。即使是ΔH為負的放熱反應,熵大幅減少的反應在高溫下也不會進行。即使系統的ΔS為正,吸熱很大時在低溫下也不會進行。只看系統的熵就能判定的,是與外界既不交換熱也不交換功的孤立系統。

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