始めまして,数学大好きの大学生です.
大学の教養の授業で, ギブスの自由エネルギーGについて ΔG=ΔH−TΔS (H:エンタルピー,T:絶対温度,S:エントロピー) と習いました.
ΔG<0のとき自発変化というのを習いました.そこで質問です. 自発変化というのは 「ΔH>0かつΔS>0」ではなくて, 「ΔH>0またはΔS>0」の事なのでしょうか?
こうしないと「自発変化ならばΔG<0」が成り立っても, 「ΔG<0ならば自発変化」というのが成り立たないような気がするので.
自発変化でΔG<0というのは定温定圧の場合です. この場合,ΔS>0は必ずしも成り立つ必要はありません. 孤立系の自発変化ではΔS>0ですが,定温定圧の場合は系は外部環境と熱や仕事のやりとりをするので孤立系ではないからです. 自発変化の条件はあくまでもΔG<0であって,ΔHやΔSについて個別の条件はありません. もちろんΔG<0になるためには,「ΔH<0またはΔS>0」が成り立つことが必要ですが,これは十分条件ではありません. また,「ΔH<0かつΔS>0」は十分条件ですが必要条件ではありません.
>自発変化の条件はあくまでもΔG<0であって,ΔHやΔSについて個別の条件はありません.
定温定圧の場合,「ΔG<0⇒自発変化」であることを示すにはどうすればいいのでしょうか?
自発変化ならΔG<0ですが,逆は必ずしも成り立たないと思います. つまりΔG<0の変化がすべて自発的に起こるとは言えないと思います.