Waarom zijn alle spontane processen niet exotherm?

Waarom zijn alle spontane processen niet exotherm?
Anonim

Alle spontane processen zijn niet exotherm, omdat het de Gibbs-vrije energie is die de spontaniteit bepaalt, niet de enthalpie.

Een proces is spontaan als de vrije energie van Gibbs negatief is. Een belangrijke uitdrukking voor de Gibbs vrije energie wordt gegeven door

#DeltaG = DeltaH - T DeltaS #

Waar #Delta S # is de verandering in entropie en T is de absolute temperatuur in K.

U zult opmerken dat deze uitdrukking zelfs positief kan zijn met een negatieve enthalpieverandering (exotherm proces) als de entropieverandering negatief is en de temperatuur hoog genoeg is.

Een praktisch voorbeeld is de condensatie van stoom. Dit is een zeer exotherm proces. Maar het heeft ook een negatieve verandering in entropie, omdat een vloeistof ordelijker is dan een gas. Omdat dit het geval is, is het proces alleen spontaan bij lage temperaturen van 1 atm (<373 K). Anders zal bij temperaturen boven 373 K water blijven dampen, ook al is condensatie exotherm.