从可证伪性看自发过程及热力学判据
2021-09-03陈浩
广州化工 2021年16期
陈 浩
(武汉轻工大学化学与环境工程学院,湖北 武汉 430023)
在当前的物理化学教学中,除少量教材外,大多数教材中不仅对自发过程这一概念进行了讲解,而且还往往将其作为热力学第二定律这一章节中的核心和重点内容。可是在过去的几十年中,围绕着自发过程这一概念的争议从未停歇,如何精准地对自发过程进行定义成为了争论的焦点[1-15]。笔者在教学中也曾碰到了诸多困惑,但在对自发过程这一概念重新进行审视后,发现其中一些更为基础的问题在之前的争论中可能被大家所忽视了,现兹将自己的一些看法陈述如下。
1 目前对自发过程的定义和一些看法
如前所述,目前对于自发过程并不存在一个统一的定义。常见的教科书中,南大版教材中是这么叙述的:所谓“自发变化”乃是指能够自动发生的变化,即无需外力帮助,任其自然,即可发生的变化[16](注:在讨论自发性时,自发变化和自发过程常常同时使用。本文中对“自发变化”和“自发过程”也不作区分)。显然,这一说法过于口语化,更多地是在进行现象的描述,而不是一个准确的科学定义。2015年,高等教育出版社专门组织了一次物理化学教学内容的研究交流讨论会,会后发表的纪要中给出的定义是:所谓自发变化是指在所处条件下,不需环境对系统做功,系统就可以自行发生的变化[17]。相对前面南大版的说法,这里最大的改进是将“无需外力帮助”明确为不需环境对系统做功,这也是目前广泛接受的一种主流说法[1,4,7,10,12]。……
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