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化學現(xiàn)象的介紹

2015-04-27 20:26 醫(yī)學教育網(wǎng)
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化學現(xiàn)象的介紹:

化學現(xiàn)象是由反應速率表征的,只有在非平衡條件下化學反應過程才會呈現(xiàn)出非零的反應速率。因此,化學現(xiàn)象本身是一種非平衡現(xiàn)象?;瘜W熱力學應屬于非平衡熱力學(也即不可逆過程熱力學)的范疇。但是,傳統(tǒng)熱力學雖然從科學體系來看,的確是嚴謹而完美的;嚴格來講,整部經(jīng)典熱力學并不涉及“時間”和“空間”,它主要限于研究平衡態(tài)和可逆過程,其主要原因是長期以來整個非平衡熱力學缺乏一個較為令人滿意的理論。現(xiàn)實世界發(fā)生的變化卻不可避免地涉及到時間上的演化和空間上的不均勻性,這種變化都是不可逆的。對非平衡的不可逆過程,經(jīng)典熱力學僅僅提供了一個關于熵(或自由能)的不等式,要對非平衡過程作定量描述,必須尋找適當?shù)牡仁酱嫔鲜霾坏仁健?

還有一點應指出,由于傳統(tǒng)的化學熱力學只涉及平衡問題,因此幾乎和化學動力學不發(fā)生關系。醫(yī)學|教育|網(wǎng)搜集整理非平衡化學反應的熱力學必定要與非平衡的化學過程相聯(lián)系,熱力學不再能和動力學相分離,動力學因素(如催化劑)有可能在熱力學上起作用,如何把化學熱力學和化學動力學有機地結合起來是值得研究的一個重要課題。

盡管線性非平衡態(tài)熱力學理論對熱傳導、擴散等輸運過程有主要應用,但對化學反應的應用卻受到很大的限制,這是因為通常條件下的化學反應的流(反應速度)和力(反應親和勢)并不滿足線性關系?;瘜W反應的速率一般地說是濃度、溫度等變量的非線性函數(shù),化學反應體系是用三維線性方程描述的,本世紀60年代以來對非線性區(qū)的研究獲得可喜的成果,并已形成了“非線性不可逆過程熱力學”。

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