科学中的自发过程：定义和例子

在一个系统中，无论是化学、生物学还是物理学，都有自发过程和非自发过程。...

在一个系统中，无论是化学、生物学还是物理学，都有自发过程和非自发过程。

自发过程的定义

自发过程是一个独立发生的过程，没有来自外部的任何能量输入。例如，一个球会从斜坡上滚下来；水会流下山坡；冰会融化成水；放射性同位素会衰变；铁会生锈。无需干预，因为这些过程在热力学上是有利的。换句话说，初始能量高于最终能量。

请注意，一个过程发生得有多快与它是否是自发的无关：生锈可能需要很长时间才会变得明显，但当铁暴露在空气中时，它会发展。放射性同位素可能会在数百万年甚至数十亿年后立即衰变；然而，它会腐烂。

自发过程的反面是一个非自发的过程：必须添加能量才能发生。例如，铁锈不会自行转化回铁；子同位素不会返回其父状态。

吉布斯自由能或吉布斯函数的变化可用于评估过程的自发性。在恒定温度和压力下，吉布斯方程为ΔG=ΔH-TΔS，其中ΔH是焓的变化，ΔS是熵的变化，ΔG是自由能或可用能的量。至于结果：

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