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那兒一夢銀蟲 (小有名氣)
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為什么系統(tǒng)能量越低越穩(wěn)定？ 已有2人參與
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| 為什么系統(tǒng)能量越低越穩(wěn)定？ |
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2樓2013-10-13 23:34:35
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| 能量越低越穩(wěn)定這句話非常常見，卻很不準確。只能用于初學(xué)者簡單理解，如想真正搞清楚，并在各種情況下都能正確運用，僅靠自己想象是很難的。 首先，句子沒有明確的主語，被省去的主體是一個物體或系統(tǒng)（包括反應(yīng)物和生成物構(gòu)成的系統(tǒng)），而不是不同的物體或系統(tǒng)間的比較。為簡明，以下一個物體或系統(tǒng)均簡稱為系統(tǒng)。 第二，系統(tǒng)的能量越低越穩(wěn)定中的能量一詞含糊其辭，沒有說清到底是什么能量。這里的能量通常是采用吉布斯自由能G，或亥姆霍茲自由能F，但必須同時指出使用條件。準確的說法是：在一定溫度和壓強下，系統(tǒng)的吉布斯自由能越低越穩(wěn)定。或一定溫度和體積下，系統(tǒng)的亥姆霍茲自由能越低越穩(wěn)定。如果將這里的能量理解為大家最熟悉的內(nèi)能，或動能，或其它能量，或若干形式能量的總和，系統(tǒng)的能量越低越穩(wěn)定這一表述都是錯誤的。由于G和F都不是客觀存在的能量，而是人為定義的抽象能量，因此這句話中的能量一詞初學(xué)者是很難捉摸的。 化學(xué)中常常將等溫等壓下的放熱反應(yīng)理解為反應(yīng)后系統(tǒng)能量降低，這里的能量意指焓H，焓也是一種抽象能量。能不能說一定溫度和壓強下，焓越低越穩(wěn)定，也就是放熱反應(yīng)一定可以進行呢？這也是一種錯誤的理解，只能說一定溫度和壓強下，G越低越穩(wěn)定，G減小的反應(yīng)一定可以發(fā)生。 由上可見能量必須明確是何種能量，所謂的能量越低越穩(wěn)定才有意義。而初等化學(xué)尤其是中學(xué)化學(xué)不可能搞得如此復(fù)雜，因此才有一般所見的含糊其辭的說法。 以上內(nèi)容旨在讓樓主搞清楚能量越低越穩(wěn)定這句話的確切含義。以下才可能從熱力學(xué)角度去進一步理解其原因（熵增加原理在等溫等壓過程或等溫等容過程的應(yīng)用），否則必然是一筆糊涂賬。另外要指出的是，這一命題完全是熱力學(xué)問題，與動力學(xué)無關(guān)。 |
3樓2013-10-14 08:29:42
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4樓2013-10-14 08:30:33
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5樓2013-10-15 10:03:00
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6樓2013-10-15 10:06:38
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