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那儿一梦银虫 (小有名气)
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| 为什么系统能量越低越稳定？ |
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2楼2013-10-13 23:34:35
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| 能量越低越稳定这句话非常常见，却很不准确。只能用于初学者简单理解，如想真正搞清楚，并在各种情况下都能正确运用，仅靠自己想象是很难的。 首先，句子没有明确的主语，被省去的主体是一个物体或系统（包括反应物和生成物构成的系统），而不是不同的物体或系统间的比较。为简明，以下一个物体或系统均简称为系统。 第二，系统的能量越低越稳定中的能量一词含糊其辞，没有说清到底是什么能量。这里的能量通常是采用吉布斯自由能G，或亥姆霍兹自由能F，但必须同时指出使用条件。准确的说法是：在一定温度和压强下，系统的吉布斯自由能越低越稳定。或一定温度和体积下，系统的亥姆霍兹自由能越低越稳定。如果将这里的能量理解为大家最熟悉的内能，或动能，或其它能量，或若干形式能量的总和，系统的能量越低越稳定这一表述都是错误的。由于G和F都不是客观存在的能量，而是人为定义的抽象能量，因此这句话中的能量一词初学者是很难捉摸的。 化学中常常将等温等压下的放热反应理解为反应后系统能量降低，这里的能量意指焓H，焓也是一种抽象能量。能不能说一定温度和压强下，焓越低越稳定，也就是放热反应一定可以进行呢？这也是一种错误的理解，只能说一定温度和压强下，G越低越稳定，G减小的反应一定可以发生。 由上可见能量必须明确是何种能量，所谓的能量越低越稳定才有意义。而初等化学尤其是中学化学不可能搞得如此复杂，因此才有一般所见的含糊其辞的说法。 以上内容旨在让楼主搞清楚能量越低越稳定这句话的确切含义。以下才可能从热力学角度去进一步理解其原因（熵增加原理在等温等压过程或等温等容过程的应用），否则必然是一笔糊涂账。另外要指出的是，这一命题完全是热力学问题，与动力学无关。 |
3楼2013-10-14 08:29:42
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5楼2013-10-15 10:03:00
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