※ 引述《childisher (小贼)》之铭言： : 1.水在25度C时会蒸发（事实） : 自由能看起来好像应该是负值（趋向自发） : 可是实际上却是正值 : 为什麽呢？？ 什麽东西的自由能？ 判断某一过程是否自发的确是要看自由能 可是要看的是系统自由能的变化的正负 而非"自由能" (自由能一词的意义在於系统可以用来作功的能，在自发过程中只减少不增加) 你的系统是考虑液态的水的话 那等於是在等温条件下与环境交换粒子 粒子的(净)流动要看两处的化学势(chemical potential, 通常用 μ表示)是否有差异 粒子将由化学势高处往化学势低处"扩散" 在这个情况外界环境的气态水化学势可视为不变 只要湿度不是 100% 那麽环境的气态水化学势永远小於系统 所以液态水会持续蒸发 (我这里少考虑的水从液态到气态的相变...不过无妨於这个问题) : 2.还有系统乱度增加（吸热时） : 环境不是一定会放热吗？（乱度减少） 没错 : 这样课本怎麽会有两个乱度同时增加 或是同时减少的例子呢？？ 没可能同时增加或减少的，除非你是上帝... 在一个过程中，你必须指明热"流动"的方向 要嘛他就没有(净)流动，要嘛就从温度高的往温度低的流 : 还是说系统跟环境会同时放热 同时吸热？！ 一边放一边就要吸阿~ 同样温度的两个系统吸收同样多的热，他们的乱度增加的量相同 当热量从温度高处(ex.环境)往温度低处(ex.系统)"流动"时 环境所减少的乱度会比系统增加的乱度少 也就是说总体而言整个宇宙的乱度增加了... 换个方式说... 热力学第二定律是在说热不可能"自发地"从温度低处"流至"温度高处 (请注意我都把"流"字特别标明，因为这个讲法很不好...) : 3.还有化学反应为什麽"只考虑系统"的乱度增加与否来判断是否自发？ : 像是N2 + 3 H2 -> 2 NH3 左边四个右边两个 : 所以"系统"的乱度<0不自发 : （物理变化要讨论universe的乱度 可化学变化只讨论系统的？？） 要说 Gibbs 最伟大成就的其中之一 就是有个 potential energy 叫做 Gibbs Free Energy 看这个 potential energy 的变化就知道某个过程会不会自发 而原本热力学第二定律说的是自发过程只会让全宇宙的乱度升高 原本我们需要考虑整个宇宙的乱度问题 变成只要考虑系统本身的一个量 这给了我们很大的方便！ 你写了一个化学反应式 但是光这个式子并不能让我们确认你在说的是怎麽样的一个过程 我知道的只是系统现在有两种化学成分 系统的其他状态函数...压力、体积、温度等等我全然不知 这样是不能得知此反应是否自发 例如说哈柏法制氨...高温高压下加上触媒 这个反应的确会自发的！ 我想你的题目应该还有注明系统的状态 (ex. N2(g) + 3 H2(g)... 300k, 1 atm ...etc) 要不然无法得知他是否自发 : 4.以前老师不是说 系统趋向於低能量吗？（低位能？） : 宇宙的能量固定 所以表示环境趋向高能量？？ : 那表示一个系统要将能量放出去才合理 : 放热的乱度变化是负值（乱度变小） : 可是既然趋向如此 不是应该乱度趋向於变大吗？？ 能量有两种 (不是金字塔能量水的好能量跟坏能量啦...orz) 一种可以拿来作功，而另一种不能 很遗憾的是前者在整个宇宙中只会变少不会变多 而能量守恒则告诉你後者只会变多不会变少 系统若具有很多自由能(前一种能量) 那他很可能会自发性地以各种方式把自由能拿去作功 但是若要把这些自由能补充回系统中的话... 你一定要耗费比这些自由能更多量的总能量 也就是其中有一部分变成後一种没用的能量了 回到你的问题的话...就是说... 系统的确趋向低能量 但是他趋近的方法会让宇宙中的第一种能量变少(或者顶多不变) 宇宙有能量守恒，所以并不是说他就会变的"高能量"起来 而是系统给他的能量有一部分再也没办法变成"有效传递的能量" 你後半段的问题请参考我第一个问题的回答 -- 你问的很不错阿^^ 不过热力学本来就不是人类如我可以搞懂的...XD 所以...加油吧~ --

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