Bir sistemde, kimya, biyoloji veya fizik olsun, kendiliğinden süreçler ve spontane olmayan süreçler vardır.
Kendiliğinden Bir Sürecin Tanımı
Kendiliğinden bir süreç, kendi başına, herhangi bir şey olmadan gerçekleşen bir süreçtir. enerji dışarıdan giriş. Örneğin, bir top bir eğimi aşağı indirir; su yokuş aşağı akacaktır; buz eriyecek suya; radyoizotoplar bozulur; ve demir paslanacak. Hiçbir müdahale gerekmez, çünkü bu işlemler termodinamik olarak elverişlidir. Başka bir deyişle, başlangıç enerjisi son enerjiden daha yüksektir.
Bir işlemin ne kadar hızlı gerçekleştiğinin kendiliğinden olup olmadığına bir etkisi olmadığını unutmayın: Pasın belirginleşmesi uzun sürebilir, ancak demir havaya maruz kaldığında gelişir. Radyoaktif bir izotop anında veya milyonlarca hatta milyarlarca yıl sonra bozunabilir; yine de çürüyecektir.
Spontan ve Spontan Olmayan
Spontan bir sürecin tersi, spontane olmayan bir süreçtir: Birinin meydana gelmesi için enerji eklenmelidir. Örneğin, pas kendi başına demire dönüşmez; bir kız izotopu ana durumuna geri dönmez.
Gibbs Serbest Enerjisi ve Kendiliğindenliği
Değişiklik Gibbs serbest enerjisi veya Gibbs işlevi, bir işlemin kendiliğindenliğini değerlendirmek için kullanılabilir. Sabit sıcaklık ve basınçta, Gibbs denklemi ΔG = ΔH - TΔS'dir, burada ΔH entalpideki değişikliktir, ΔS entropideki değişikliktir ve ΔG serbest veya kullanılabilir enerji miktarıdır. Sonuçlara gelince:
- Eğer negativeG negatifse, süreç kendiliğinden olur;
- Eğer positiveG pozitifse, işlem spontane değildir (ancak ters yönde kendiliğinden olacaktır);
- ΔG sıfırsa, işlem dengededir ve zaman içinde net bir değişiklik olmaz.