吉布斯自由能模拟器
掌握自发性的概念。观察能量变化（焓变）与混乱度变化（熵变）之间的拉锯战。
关于此模拟
- What
- 化学互动模拟 — 吉布斯自由能模拟器
- Who
- 适用高中与大学理科学习。
- How
- 浏览器直开，拖拽调节参数，实时观察变化。
更新于 2026-01-06
关键概念
吉布斯自由能变 (ΔG)
可用于做功的净能量变化。当其为负值时,过程自发进行。
焓变 (ΔH)
反应过程中吸收或释放的热量。负值表示放热反应（释放热量）。
熵变 (TΔS)
与温度相关的混乱度变化项。温度越高,熵变对反应自发性的影响越大。
理解吉布斯自由能
吉布斯自由能变 (ΔG) 是用于预测化学过程自发性的核心热力学指标。它的基本公式为 $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$，其中 $\Delta H$ 代表焓变，$\Delta S$ 代表熵变，$T$ 代表开尔文温度。
当 $\Delta G < 0$ 时，反应在给定温度下是自发的；当 $\Delta G > 0$ 时，过程非自发。温度作为熵变项的乘数，在决定“焓驱动”或“熵驱动”的过程中起着至关重要的平衡作用。
本互动工具展示了各种典型场景——如燃烧（总是自发）与冰融化（仅高温自发）——帮助您从分子混乱度和能量变化两个维度深入掌握热力学第二定律。
自发性条件
| 焓 (ΔH) | 熵 (ΔS) | 自发性 (ΔG) |
|---|---|---|
| 负 (-) | 正 (+) | 总是自发 |
| 正 (+) | 正 (+) | 高温下自发 |
| 负 (-) | 负 (-) | 低温下自发 |
| 正 (+) | 负 (-) | 永不自发 |
* 温度 (T) 总是以开尔文 (正值) 单位。
