Дефиниција и примери спонтаног процеса

У систему, било да је хемија, биологија или физика, постоје спонтани и неспонтани процеси.

Спонтани процес је онај који се дешава сам, без икаквог енергије улаз споља. На пример, лопта ће се котрљати по нагибу; вода ће тећи низбрдо; лед ће се растопити у воду; радиоизотопи ће пропадати; и гвожђе ће захрђати. Није потребна интервенција, јер су ти процеси термодинамички повољни. Другим речима, почетна енергија је већа од крајње енергије.

Имајте на уму да колико брзо се процес одвија нема утицаја на то да ли је спонтан или не: Можда ће требати дуго времена да рђа постане очигледна, а ипак ће се развити када је гвожђе изложено ваздуху. Радиоактивни изотоп може пропасти тренутно или након више милиона или чак милијарди година; ипак ће пропасти.

Обрнуто од спонтаног процеса неспонтани је процес: енергија се мора додати да би се један догодио. На пример, рђа се сама не претвара у гвожђе; кћер изотопа се неће вратити у своје матично стање.

Промјена у Бесплатна енергија или се Гиббсова функција може користити за процену спонтаности процеса. При константној температури и притиску, Гиббсова једнаџба је ΔГ = ΔХ - ТΔС, у којој је ΔХ промена енталпије, ΔС је промена ентропије, а ΔГ количина слободне или расположиве енергије. Што се тиче резултата:

• Ако је ΔГ негативан, процес је спонтан;
• Ако је ΔГ позитиван, процес је неспонтаран (али би био спонтан у обрнутом смеру);
• Ако је ΔГ једнак нули, тада је процес у равнотежи и током времена се не дешавају нето промене.