Miksi kaikki spontaani prosessit eivät ole eksotermisiä?

Miksi kaikki spontaani prosessit eivät ole eksotermisiä?
Anonim

Kaikki spontaani prosessit eivät ole eksotermisiä, koska se on Gibbsin vapaa energia, joka määrittää spontaanisuuden, ei entalpian.

Prosessi on spontaani, jos Gibbsin vapaa energia on negatiivinen. Gibbsin vapaan energian tärkeä lauseke on

#DeltaG = DeltaH - T DeltaS #

Missä #Delta S # on muutos entropiassa ja T on absoluuttinen lämpötila K.

Huomaa, että tämä ilmentymä voi olla positiivinen myös negatiivisen entalpian muutoksen (eksoterminen prosessi) tapauksessa, jos entropian muutos on negatiivinen ja lämpötila on riittävän korkea.

Käytännön esimerkki on höyryn kondensoituminen. Tämä on hyvin eksoterminen prosessi. Mutta sillä on myös negatiivinen muutos entropiassa, koska neste on säännöllisempi kuin kaasu. Koska näin on, prosessi on spontaani vain alhaisissa lämpötiloissa 1 atm (<373 K). Muussa tapauksessa yli 373 K: n lämpötiloissa vesi jää höyryksi, vaikka kondensaatio on eksoterminen.