【高分】一道物理化学问题，求解答……

1mol氢气从100K、4.1L加热到600K、49.2L，若此过程是将气体置于600K炉中让其反抗恒定外压101325Pa以不可逆方式进行，请问此过程可否自发进行？这道... 1mol氢气从100K、4.1L加热到600K、49.2L，若此过程是将气体置于600K炉中让其反抗恒定外压101325Pa以不可逆方式进行，请问此过程可否自发进行？

这道题的答案是把体系和环境加起来视为一个孤立体系，然后通过判断该孤立体系的熵变是否大于0来判断可否自发进行的。我想问一下，能否通过判断吉布斯自由能是否大于0来判断可否自发进行？为什么？

谢谢！~ 展开

2个回答

#热议# 网上掀起『练心眼子』风潮，真的能提高情商吗？

caoyuannust
2012-10-04 · TA获得超过2.1万个赞

知道大有可为答主

回答量：2162

采纳率：95%

帮助的人：1298万

我也去答题访问个人页

关注

展开全部

吉布斯自由能是否大于0，你漏了一个字吉布斯自由能（变）。有没有这个字含义完全不同，需要注意。

deltaG<0，可以自发的前提是，系统过程前后温度和压强相等，题目明显不满足这个条件。

如有不明欢迎追问。

更多追问追答
追问

你说的这个我明白了，顺便问一下，所有可逆过程都是自发过程吗？
追答

可逆当然不是自发。自发过程一词不容易准确理解，是指不受外界影响时，（只要动力学条件满足）就能够（实际）自动发生的过程。不受外界影响，就是指系统是孤立系统。

如被研究系统不是孤立系统，但能找到更大的定义明确的孤立系统（即这个系统中究竟包括了哪些物体），也可以针对这个大孤立系统说过程是否自发。你的例子就是这种情况。

如果只是例如说系统吸了多少热，不知道究竟是什么物体在放热，那么大的孤立系统就无法定义，这时对被研究系统就不存在是否自发的概念，而只能说在外界（放热）的影响下，系统能否发生变化。

可逆过程实际不能发生，因此谈不上自发。
追问

我问的这道题体系和环境加起来是孤立体系，那这道题里的体系和环境分别是哪种体系呢？
我感觉我不太会判断是哪种体系哦%>_<%
追答

1mol氢气（肯定是放在一个汽缸中，题目不够严格）就是被研究体系，显然不是孤立体系，谈不上是否自发。600K炉就是环境，过程中环境对被研究系统产生了影响（热传递），还有体系和环境之间存在功的交换。因此，环境和体系都不是孤立系。二者的总和才是孤立系，才谈得上是否自发。
追问

那任何恒温恒压的过程都是可逆的吧？
追答

无摩擦的恒温恒压，或仅仅无摩擦恒压或恒温，都可以直接判断可逆。不可逆过程无法保证恒温或恒压。

恒温恒压和始终态温度、压强相等是两个很不同的概念。但很多教材往往提等温等压此处的等温等压，指外压和外界温度不变，并且系统初态和终态都是平衡态，这实际上就是【始终态体系温度、压强分别相等】。大多物化教材中这些概念区分的不是很清楚，很容易造成误解。
追问

对了，我还有最后一个问题，绝热体系ΔQ一定为0吗？比如某个体系是封闭刚性壁绝热的，但其中发生了一个放热反应，那是不是ΔQ就大于0了？
如果换成封闭非刚性壁绝热体系呢？
追答

绝热体系ΔQ一定为0吗？这毫无疑问啊。比如某个体系是封闭刚性壁绝热的，但其中发生了一个放热反应，那是不是ΔQ就大于0了？呵呵，这里很多人会误解。反应放热是体系内部的事，又没有放到外界（被生成物吸收，温度增高）。如果不绝热就要放到外界了，才有Q不等于零。

如果换成封闭非刚性壁绝热体系呢？那就存在功的交换了，仍不存在热量交换。考虑问题时，必须首先定义体系（哪怕体系再明确，也要至少在脑中想一想）
追问

哦，我明白了，Q的意思不是体系始终态热能变化量，而是体系与环境交换的热能，对吧？

那体系始终态热能变化量用什么表示呢？
追答

Q的意思不是体系始终态热能变化量，这句话中的热能一词，我不知道你的定义是什么，无法简单说对说错。
Q是体系与环境交换的热能，这里的热能肯定是用错了，只能说热量。

那体系始终态热能变化量用什么表示呢？同样热能一词需要先定义。

你可以用Hi或私信再交流，这里涉及到很多的基本概念，不是提一两个问就能搞清楚的。