تعريف عملية عفوية وأمثلة

في النظام ، سواء كان الكيمياء أو علم الأحياء أو الفيزياء ، هناك عمليات عفوية وعمليات غير عفوية.

العملية العفوية هي تلك التي تحدث من تلقاء نفسها ، دون أي الطاقة المدخلات من الخارج. على سبيل المثال ، ستدحرج الكرة إلى مائل ؛ ستتدفق المياه إلى أسفل ؛ سوف يذوب الجليد في الماء سوف تتحلل النظائر المشعة ؛ و سوف الصدأ الحديد. لا يلزم التدخل لأن هذه العمليات مواتية ديناميكا حرارية. وبعبارة أخرى ، فإن الطاقة الأولية أعلى من الطاقة النهائية.

لاحظ أن مدى سرعة حدوث العملية ليس لها تأثير على ما إذا كانت تلقائية أم لا: قد يستغرق الأمر وقتًا طويلاً حتى يصبح الصدأ واضحًا ، ومع ذلك سيتطور عندما يتعرض الحديد للهواء. قد يتحلل النظائر المشعة على الفور أو بعد ملايين أو حتى مليارات السنين ؛ ومع ذلك ، سوف تتحلل.

عكس عملية عفوية عملية غير عفوية: يجب إضافة الطاقة من أجل حدوث واحدة. على سبيل المثال ، لا يتحول الصدأ إلى حديد بمفرده ؛ لن يعود ابن النظائر إلى حالته الأم.

التغيير في جيبس الطاقة الحرة أو يمكن استخدام وظيفة جيبس ​​لتقييم عفوية العملية. عند درجة حرارة وضغط ثابتين ، تكون معادلة جيبس ​​ΔG = ΔH - TΔS ، حيث ΔH هو التغير في المحتوى الحراري ، ΔS هو التغير في الإنتروبيا ، و ΔG هي كمية الطاقة الحرة أو المتاحة. أما بالنسبة للنتائج:

• إذا كانت ΔG سلبية ، تكون العملية تلقائية ؛
• إذا كانت ΔG موجبة ، تكون العملية غير تلقائية (ولكنها ستكون تلقائية في الاتجاه العكسي) ؛
• إذا كانت ΔG تساوي صفر ، تكون العملية في حالة توازن ولا يحدث تغير صافي بمرور الوقت.