郭子成　李俊新　任　杰

（河北科技大学理学院，石家庄050018）



关于热力学自发过程及其判据的讨论

郭子成*李俊新任杰

（河北科技大学理学院，石家庄050018）

文章指出现有各种自发过程的判据都是在指定的约束条件下才能应用，缺乏普适性是自发过程定义多样化的引发原因。在无约束条件下将热力学第一定律代入总熵判据得出并分析讨论了总熵判据的另一种形式，结合自发过程的特点总结出了热力学变化过程中能量变化的本质，给出了自发过程的通用定义。进一步指出原总熵判据只能分辨可逆与不可逆，不能分辨自发与非自发。文章给出的总熵判据的另一种形式——封闭系统任意过程的做功能力判据具有分辨自发与非自发的能力。通过理论研讨和实际应用表明，做功能力判据与总熵判据完全等价，在相应约束条件下可还原为当前热力学中各类方向判据。填补了常见的变温过程和变压过程在以前的教科书中无自发和非自发判据的空白。以前教科书中由于自发过程定义和解释的混乱而出现的一些疑难问题，在通用定义和做功能力判据面前都能得到满意的解答。

封闭系统；任意过程；自发变化；非自发变化；做功能力；方向判据

热力学第二定律是阐释自然界热力学变化过程方向与限度的基本规律，克劳修斯不等式是热力学第二定律的具体表现形式，可适用于任何热力学变化过程方向与限度的判断。目前国内主流物理化学教科书［1-4］中给出的3个方向与限度的判据分别为：