作业帮关于能量最低原理和熵增加原理自然变化到底是向着能量降低（变稳定）的方向进行，还是向着混乱度增加的方向进行的？
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/28 15:00:43
关于能量最低原理和熵增加原理自然变化到底是向着能量降低（变稳定）的方向进行，还是向着混乱度增加的方向进行的？
关于能量最低原理和熵增加原理
自然变化到底是向着能量降低（变稳定）的方向进行，还是向着混乱度增加的方向进行的？
关于能量最低原理和熵增加原理自然变化到底是向着能量降低（变稳定）的方向进行，还是向着混乱度增加的方向进行的？
对于孤立系统来说,比如宇宙,总是向着混乱度增加的方向进行,最终达到热寂
对于非孤立有能量交换的系统来说,比如地球,是向着稳定的方向进行的
楼主的问题很好，但很不容易准确回答。
熵增加原理（或更确切地说是热力学第二定律）是决定任何宏观过程方向的唯一原理，从宏观的层次来看，能量最低原理是描述过程方向的一种不全面或不准确（含糊其辞）的表述。
熵增加原理是说，一个孤立系统（或一个任意系统与其环境的总和）发生变化只能朝向（总）熵增大的方向（达到最大取得平衡，此后熵不变）。
能量最低原理则是说，系统总是倾向于（注意倾向于...
全部展开
楼主的问题很好，但很不容易准确回答。
熵增加原理（或更确切地说是热力学第二定律）是决定任何宏观过程方向的唯一原理，从宏观的层次来看，能量最低原理是描述过程方向的一种不全面或不准确（含糊其辞）的表述。
熵增加原理是说，一个孤立系统（或一个任意系统与其环境的总和）发生变化只能朝向（总）熵增大的方向（达到最大取得平衡，此后熵不变）。
能量最低原理则是说，系统总是倾向于（注意倾向于这三个字，即意味着不一定、不必须，只是有趋势而已，是一种含糊的表述）取得能量较低的状态。如果我们从熵的角度来理解一下能量最低原理的意义，那么该原理实际上在说，系统通过对外放热（降低自身能量），使环境的熵增大，此时尽管系统自身的熵可能减少，但总熵增大的可能性较大，从而能量降低的过程能够发生的可能性较大。例如常温常压下2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),是个大量放热的反应，环境获得这大量的热量 -ΔH，熵增加很多，ΔS外界=-ΔH/T，尽管系统本身从反应物变成产物熵是减小的，但熵减小的程度较环境增大的程度小得多，从而总熵增加（即-ΔH/T+ΔS系统>0，将该式变形实际上就是ΔG系统<0），反应可以发生。如果是一个不太剧烈的放热反应，则环境的熵增不是很多，而同时反应系统如果熵减小的话，则总熵变大于零（也即ΔG系统<0，等温等压条件下）的机会就相对（放热多的反应）较小，这个反应能够发生的机会就相对较小。
需要特别注意的是，对于一个非孤立系统，该系统能量升高或熵减小（微观运动混乱度减小）的过程都是可能发生的，实际能否发生取决于外界的熵变到底有多大。对熵增加原理不能理解为任意系统的熵总是会变大，对能量最低原理不能理解为任意系统的能量总是会降低，只能理解为熵有增大的趋势，能量有降低的趋势。
收起