※ 引述《childisher (小賊)》之銘言： : 1.水在25度C時會蒸發（事實） : 自由能看起來好像應該是負值（趨向自發） : 可是實際上卻是正值 : 為什麼呢？？ 什麼東西的自由能？ 判斷某一過程是否自發的確是要看自由能 可是要看的是系統自由能的變化的正負 而非"自由能" (自由能一詞的意義在於系統可以用來作功的能，在自發過程中只減少不增加) 你的系統是考慮液態的水的話 那等於是在等溫條件下與環境交換粒子 粒子的(淨)流動要看兩處的化學勢(chemical potential, 通常用 μ表示)是否有差異 粒子將由化學勢高處往化學勢低處"擴散" 在這個情況外界環境的氣態水化學勢可視為不變 只要溼度不是 100% 那麼環境的氣態水化學勢永遠小於系統 所以液態水會持續蒸發 (我這裡少考慮的水從液態到氣態的相變...不過無妨於這個問題) : 2.還有系統亂度增加（吸熱時） : 環境不是一定會放熱嗎？（亂度減少） 沒錯 : 這樣課本怎麼會有兩個亂度同時增加 或是同時減少的例子呢？？ 沒可能同時增加或減少的，除非你是上帝... 在一個過程中，你必須指明熱"流動"的方向 要嘛他就沒有(淨)流動，要嘛就從溫度高的往溫度低的流 : 還是說系統跟環境會同時放熱 同時吸熱？！ 一邊放一邊就要吸阿~ 同樣溫度的兩個系統吸收同樣多的熱，他們的亂度增加的量相同 當熱量從溫度高處(ex.環境)往溫度低處(ex.系統)"流動"時 環境所減少的亂度會比系統增加的亂度少 也就是說總體而言整個宇宙的亂度增加了... 換個方式說... 熱力學第二定律是在說熱不可能"自發地"從溫度低處"流至"溫度高處 (請注意我都把"流"字特別標明，因為這個講法很不好...) : 3.還有化學反應為什麼"只考慮系統"的亂度增加與否來判斷是否自發？ : 像是N2 + 3 H2 -> 2 NH3 左邊四個右邊兩個 : 所以"系統"的亂度<0不自發 : （物理變化要討論universe的亂度 可化學變化只討論系統的？？） 要說 Gibbs 最偉大成就的其中之一 就是有個 potential energy 叫做 Gibbs Free Energy 看這個 potential energy 的變化就知道某個過程會不會自發 而原本熱力學第二定律說的是自發過程只會讓全宇宙的亂度升高 原本我們需要考慮整個宇宙的亂度問題 變成只要考慮系統本身的一個量 這給了我們很大的方便！ 你寫了一個化學反應式 但是光這個式子並不能讓我們確認你在說的是怎麼樣的一個過程 我知道的只是系統現在有兩種化學成分 系統的其他狀態函數...壓力、體積、溫度等等我全然不知 這樣是不能得知此反應是否自發 例如說哈柏法製氨...高溫高壓下加上觸媒 這個反應的確會自發的！ 我想你的題目應該還有註明系統的狀態 (ex. N2(g) + 3 H2(g)... 300k, 1 atm ...etc) 要不然無法得知他是否自發 : 4.以前老師不是說 系統趨向於低能量嗎？（低位能？） : 宇宙的能量固定 所以表示環境趨向高能量？？ : 那表示一個系統要將能量放出去才合理 : 放熱的亂度變化是負值（亂度變小） : 可是既然趨向如此 不是應該亂度趨向於變大嗎？？ 能量有兩種 (不是金字塔能量水的好能量跟壞能量啦...orz) 一種可以拿來作功，而另一種不能 很遺憾的是前者在整個宇宙中只會變少不會變多 而能量守恆則告訴你後者只會變多不會變少 系統若具有很多自由能(前一種能量) 那他很可能會自發性地以各種方式把自由能拿去作功 但是若要把這些自由能補充回系統中的話... 你一定要耗費比這些自由能更多量的總能量 也就是其中有一部分變成後一種沒用的能量了 回到你的問題的話...就是說... 系統的確趨向低能量 但是他趨近的方法會讓宇宙中的第一種能量變少(或者頂多不變) 宇宙有能量守恆，所以並不是說他就會變的"高能量"起來 而是系統給他的能量有一部分再也沒辦法變成"有效傳遞的能量" 你後半段的問題請參考我第一個問題的回答 -- 你問的很不錯阿^^ 不過熱力學本來就不是人類如我可以搞懂的...XD 所以...加油吧~ --

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