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通俗讲解:吉布斯自由能

时间:2025-05-16     作者:邱新龙【转载】   来自:维基百科+腾讯元宝+个人理解

吉布斯自由能(Gibbs Free Energy)可以理解为系统在等温等压条件下,能够“自由”转化为有用功的能量。它就像一种“能量账本”,用来判断一个化学反应或物理过程是否能自发进行。

 

核心公式:

G=HTS

其中:

H 是焓(系统的总热量),

T 是温度(绝对温度),

S 是熵(系统的混乱度)。

 

举个生活案例:

假设你有一杯冰块(0℃),当它融化时,温度不变,但冰块吸收的热量用于打破分子间的束缚(增加熵),而非升高温度。此时,吉布斯自由能的变化(ΔG)决定了融化是否自发。

 

吉布斯自由能的目的是什么?

它的核心作用是判断过程的方向性:

 

ΔG < 0:反应自发进行(如燃烧、冰块融化);

ΔG = 0:系统达到平衡(如水与冰共存);

ΔG > 0:反应不自发,需外界输入能量(如植物光合作用需要光照)。


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