ຄວາມຮ້ອນທາງເຄມີ: ອະນຸຍາດຫຼືຫ້າມ

ການເຜົາໄຫມ້ແມ່ນຫຍັງ? ນີ້ແມ່ນການຜຸພັງທົ່ວໄປທີ່ສຸດ, ການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟທີ່ມີອົກຊີເຈນ. ແຕ່ໃນຄວາມເປັນຈິງໃນການພົວພັນກັບອົກຊີເຈນແມ່ນສານເກືອບທັງຫມົດ, ແລະຕິກິຣິຍາບໍ່ເລີ່ມຕົ້ນ (ແລະຂໍຂອບໃຈພະເຈົ້າ). ດັ່ງນັ້ນ, ມັນບໍ່ພຽງແຕ່ພຽງແຕ່ reagents, ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນທີ່ຈະຕ້ອງພິຈາລະນາສະຖານະການອື່ນໆ. ນີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ມີຄວາມຮ້ອນຂອງສານເຄມີ.

ວິທະຍາສາດນີ້ແມ່ນງ່າຍດາຍຫຼາຍ, ແລະໃນເວລາດຽວກັນມັນແມ່ນຫນຶ່ງໃນຫຼາຍທີ່ສຸດ, ມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ກັບ myriad ຂອງປະກົດການແລະຂະບວນການທີ່ເກີດຂຶ້ນ ... ຫຼືບໍ່ເກີດຂຶ້ນ. ມັນແມ່ນຢູ່ທີ່ນີ້ເພື່ອແກ້ໄຂກົດຫມາຍທີ່ບໍ່ສະອາດຂອງວິທະຍາສາດນີ້. ແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານຂອງສານເຄມີແມ່ນງ່າຍດາຍຫຼາຍ. ແລະພວກເຂົາເຈົ້າບໍ່ເບິ່ງຄືວ່າຈະສາມາດປະຕິເສດໄດ້, ອີງຕາມການ Einstein. ນັກວິທະຍາສາດທີ່ມີພອນສະຫວັນແບບຜິດປົກກະຕິນີ້ເຊື່ອວ່ານີ້ແມ່ນທິດສະດີທີ່ຫນ້າເຊື່ອຖືທີ່ສຸດໃນຈັກກະວານ.

ດັ່ງທີ່ພວກເຮົາຮູ້ຈາກປະສົບການ, ຫຼາຍໆຂະບວນການທາງເຄມີບໍ່ສາມາດໄປໄດ້ໂດຍກົງ. ນັກຄົ້ນຄວ້າຄັ້ງທໍາອິດສັງເກດເຫັນວ່າປະຕິກິລິຍາຕ່າງໆທີ່ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍຕົນເອງ, ເກີດຂື້ນກັບການປ່ອຍຄວາມຮ້ອນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນບໍ່ເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະເຊື່ອມຕໍ່ exothermicity ຂອງຕິກິຣິຍາແລະການ spontaneity ຂອງມັນ. ເນື່ອງຈາກວ່າມີຕິກິລິຍາທີ່ເລີ່ມຕົ້ນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງແລະໄປດ້ວຍການດູດຊຶມຄວາມຮ້ອນ, ໃນຂະນະທີ່ປະຕິກິລິຍາກໍ່ເລີ່ມຕົ້ນຢ່າງກະທັນຫັນ.

ວິທີທີ່ຈະເຂົ້າໃຈເຖິງສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນ? ທໍາມະຊາດມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະຫຼຸດລົງພະລັງງານບໍ? ທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງແມ່ນສັບສົນຫຼາຍ, thermodynamic ເຄມີກ່າວວ່າໃນຄວາມເປັນຈິງ, ສະພາບແວດລ້ອມຢູ່ອ້ອມຂ້າງພວກເຮົາບໍ່ມັກພະລັງງານຕໍາ່ສຸດທີ່, ແຕ່ຄວາມສັບສົນສູງສຸດ! ດີ, ບາງຄົນໃນນີ້ມີລັກສະນະຢູ່ໃນຄວາມສາມັກຄີ.

ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະອະທິບາຍຄວາມຜິດປົກກະຕິຢ່າງເຂັ້ມງວດ? ມັນເປັນໄປໄດ້, ມັນເປັນໄປໄດ້, ສໍາລັບຈຸດປະສົງນີ້, ແນວຄວາມຄິດ "entropy" ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້. ນັກ chemists ແລະ physicists ຂອງມັນແມ່ນ poetically ເອີ້ນວ່າ "ລູກສອນຂອງທີ່ໃຊ້ເວລາ". ເປັນຫຍັງ? ນັບຕັ້ງແຕ່ຂະບວນການທີ່ມີ entropy ເພີ່ມຂຶ້ນ spontaneously ພຽງແຕ່ໃນຫນຶ່ງທິດທາງ. ແລະນີ້ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາບໍ່ສາມາດແກ້ໄຂໄດ້. ນີ້ແມ່ນພື້ນຖານຂອງການອຸນຫະພູມເຄມີ. ທ່ານສາມາດເບິ່ງຄວາມແຕກຕ່າງຈາກຂະບວນການກົນຈັກ. ຍົກຕົວຢ່າງ, ການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງບານໃນ billiards ສາມາດເລື່ອນລົງເທິງວິດີໂອກັບຄືນໄປບ່ອນ - ແລະມັນຈະເບິ່ງຫນ້າເຊື່ອຖື. ແຕ່ຖ້າຫາກວ່າທ່ານເຫັນວ່າຝຸ່ນເຮັດໃຫ້ໃບເລັບຫລື ເບງບານ ຟື້ນຕົວ , ທ່ານຈະຮູ້ທັນທີວ່ານີ້ບໍ່ແມ່ນຄວາມຈິງ, ມັນບໍ່ເກີດຂຶ້ນ. ແນ່ນອນ, ຕົວຢ່າງນີ້ບໍ່ໄດ້ pretend ເປັນຢ່າງແທ້ຈິງ, ແຕ່ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ entropy ກໍ່ກາຍເປັນ "ລູກສອນເວລາ".

ຄວາມຮ້ອນຂອງສານເຄມີບໍ່ໄດ້ພັດທະນາອຸປະກອນທີ່ຈະກໍານົດລະດັບຂອງ entropy, ມັນເປັນຂອບເຂດທີ່ແນ່ນອນ. ແຕ່ມັນກໍ່ສາມາດຄິດໄລ່ມັນໄດ້ເພາະວ່າທ່ານຈໍາເປັນຕ້ອງຮູ້ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຮ້ອນໃນລະຫວ່າງການປະຕິກິລິຍາແລະອຸນຫະພູມທີ່ມີການປ່ຽນແປງນີ້. ເປັນຫຍັງອຸນຫະພູມຈຶ່ງຖືກບັນທຶກໄວ້? ຄວາມຈິງແມ່ນວ່າຄວາມໄວຂອງ particles ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດກັບອຸນຫະພູມ, ແລະຄວາມໄວເຫຼົ່ານີ້ຫຼາຍ, ຄວາມສັບສົນຫຼາຍ, ອ່ານ, entropy.

ຮູບແບບທີ່ສັບສົນຫຼາຍທີ່ສຸດຂອງເລື່ອງແມ່ນກ໊າຊ. ດັ່ງນັ້ນ, ຕິກິຣິຍາ, ໃນການເພີ່ມປະລິມານອາຍແກັສ, ສືບຕໍ່ມີ entropy ເພີ່ມຂຶ້ນ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນການແຍກທາດແຄຊຽມຄາບອນ. ແຕ່ການໄດ້ຮັບນ້ໍາຈາກອົກຊີເຈນທີ່ມີໄຮໂດຣເຈນແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍເພາະວ່າ entropy ຫຼຸດລົງ.

ຖ້າພວກເຮົາຄິດໄລ່ ພະລັງງານ Gibbs ຈາກສູດ , ຫຼັງຈາກນັ້ນພວກເຮົາສາມາດຄິດວ່າປະຕິກິລິຍານີ້ຈະໄປຢູ່ໃນອຸນຫະພູມທີ່ໄດ້ຮັບ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນອາດຈະບໍ່ສາມາດຄົ້ນຫາຢ່າງແນ່ນອນ, ບາງທີ, ເພື່ອໃຫ້ມັນເລີ່ມຕົ້ນ, ມັນຈະໃຊ້ອຸນຫະພູມຫຼືອຸນຫະພູມພິເສດ. ການຄິດໄລ່ບໍ່ແມ່ນສິ່ງທີ່ບໍ່ເປັນປະໂຫຍດ, ພວກມັນຊີ້ບອກວ່າ "ການອະນຸຍາດ" ຂອງຕິກິຣິຍາໂດຍສະເພາະ. ແຕ່ຖ້າ thermodynamic ເຄມີສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຕິກິຣິຍາ "ຖືກຫ້າມ", ຫຼັງຈາກນັ້ນບໍ່ມີຈຸດໃດໆເຖິງແມ່ນວ່າຈະເຮັດໃຫ້ການຊອກຫາ catalyst - ມັນຍັງບໍ່ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້.

ວິທະຍາສາດໄດ້ອະທິບາຍກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດກັບເຕັກໂນໂລຢີທົ່ວໄປຊຶ່ງເປັນສາຂາຟີຊິກສາດແລະອະທິບາຍຂະບວນການຕ່າງໆຂອງໂລກໃນທົ່ວໂລກ. ປະຊາຊົນຂີ້ອາຍຄົ້ນພົບສາເຫດຂອງປະກົດການຈໍານວນຫຼາຍ, ເຊິ່ງສໍາລັບຄົນອື່ນຈະສືບຕໍ່ເປັນຄວາມລຶກລັບ. ພວກເຂົາເວົ້າວ່າອຸນຫະພົນສາດກໍ່ສະແດງເຖິງຄວາມເປັນຢູ່ຂອງພຣະເຈົ້າ ...