3.4热力学第二定律

　　自然界中所进行的一切过程都有一定的方向性。不需要外力的帮助就能自动进行的过程 称为自发过程。反之，如果是需要外力帮助才能进行的过程则称为非自发过程。

下面举几个大家所熟悉的自发过程的例子，然后看一下自发过程的共同本质。 传热过程：温度不同的两个物体接触后，一定会有热量从高温物体传递到低温物体，直

到两物体的温度相等为止。相反的过程，热量从低温物体传到高温物体则不会自发进行。 气体膨胀：压力不同的容器中的气体相连通，一定是高压容器中的气体流向低压容器中，

直到两容器中气体压力相等为止。相反的过程，低压容器中的气体流向高压容器中则不会自 发进行。

　　浓差扩散：浓度不同的两瓶溶液相连通，一定是浓度高的溶液中的溶质扩散到浓度低的 溶液中，直到整个溶液的浓度相等为止。相反的过程，溶质从低浓度溶液中转移到高浓度的 溶液中则不会自发进行。

　　氧化还原反应：以金属置换反应为例。将锌片放入硫酸铜水溶液中，会发生下列反应： Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4。而相反的过程，将铜片放入硫酸锌水溶液中生成锌和硫酸铜的反 应则不会自发进行。

将上面几个例子加以归纳

过程 自发方向 推动力 最终限度（平衡状态） 传热过程 高温→低温 ΔT ΔT=0 气体 高气压→低气压 Δp Δ p =0 浓差扩散 高浓度→低浓度 ΔC ΔC=0 氧化还原反应 高电势→低电势 ΔE ΔE=0

　　上述例子都是各具特点的特殊过程，都有各自进行的推动力和判断过程的标志。但从上 述特殊过程中可以发现它们共同的规律性：

　　第一，这些过程都有明显的方向性，即自发地向着平衡状态的方向进行，直到平衡状态 为止。而逆向则是非自发的过程，必须有外力帮助。所以说不可逆性是自发过程的共同特征。

　　第二，对于每一种自发过程，都能找到相应的物理量来判断过程的方向。例如，用温度 差判断热传导方向，用浓度差判断溶液扩散方向，用电极电势差判断氧化还原反应方向等等。

　　对任意化学反应，能否找到一个普遍性的标准来判断化学反应的方向呢？这就是本章所 要探讨的中心问题。