自發性、焓和自由能 Spontaneity, Entropy, and Free Energy

化學原理啟迪230

1.      熱力學第一定律The first law of thermodynamics主張「能量守恆定律」：能量不會憑空創造出來，也不會憑空消失。雖然宇宙的整體能量維持恆定，但各種形式的能量可透過物理與化學的方法互相轉換。

2.      舉例來說，你把一本書往下扔，這本書一部份的「位能」被轉換成「動能」，而書的「動能」又在掉落的隨機運動中傳遞到空氣裡的原子和地板上。這個過程的淨效果是特定份量的「位能」轉換成同樣份量的「熱能」。能量從一種形式轉換成另一種形式，但反應前後的能量是一致的。

3.      我們用一個化學例子做說明。當「甲烷」與過量的「氧」燃燒，產生的反應是：

CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)+energy

這個反應產生大量的能量，這些能量以熱的形式釋放出來。

4.      能量是怎麼流動的？本來儲存在CH4和O2的化學鍵的「位能」，反應之後下降，形成CO2和H2O。物質的「位能」轉換成「熱能」，但宇宙的能量保持不變。

5.      熱力學第一定律主要用來回答以下的能量問題

l   反應過程（使系統）能量改變多少？

l   能量是流進或流出系統？

l   反應完成後，最終的能量形式是什麼？

6.      雖然熱力學第一定律提供計算能量改變的方法，但是它無法說明為什麼特定方向的反應，會按照特定的反應程序進行。

n   翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》

徐弘毅：

1.      摩托車緊急煞車的時候，車子往前移動的動能，轉換成煞車的阻力和煞車摩擦產生的熱能，這就是一種能量的轉換。

2.      我們可以用摩托車移動時，每分鐘消耗的汽油來計算它大約的運動能量變化，然後依據熱力學第一定律，推測我們必須用同樣大小的能量去停止摩托車的移動，這樣子計算出來的結果是大略的估計值，並不是非常地精細，它只是一個小系統中的能量轉換情況，真正的「能量不滅定律」必須從太陽系或整個宇宙能量的轉變來觀察。

3.      所以摩托車能量的消耗，還應該考慮：當地的氣溫、風速、萬有引力、緯度、太陽風、月球引力以及整個太陽系行星之間引力的平衡問題……。

4.      台灣的經濟情況最近幾年好不好？這不只是要從本島所有的中小企業的經濟來衡量，也要觀察全球的產業狀況。例如，2008年底發生全球性的次貸風暴，導致2009年台灣的經濟情況大受影響，然後2010年台灣的經濟成長率出現歷史新高10％以上，這10％的經濟成長率，是因為台灣經濟情況非常好？還是因為國際經濟跌深反彈的結果？

5.      台灣天然資源少，經濟的發展主要靠對外貿易，國際經濟景氣的好壞自然而然會影響台灣的狀況，當全球爆發金融危機的時候，台灣的經濟因此而下跌變壞，當國際復甦的時候，台灣的經濟也因此而轉好。所以，去年台灣的經濟成長率10％是國際景氣造成的，跟馬政府的財經官員沒有太大的關係。

6.      但是馬政府的財經能力好不好？最基本的評估標準就是失業率與貧富差距的狀況如何？數據顯示，2010年是台灣有史以來貧富差距最嚴重的一年，也是失業率最高的一年，由此可以證明，馬政府的財經團隊其專業能力與素質，輸給扁政府。

7.      同時目前台灣的國家債務占GDP的比例，也是史上最高，這證明現在的財政部官員是台灣有史以來最糟糕的官員，朱敬一一定不敢否認！

8.      絕大多數的新聞記者與新聞媒體主管都認為，國民黨的立委張慶忠、蕭景田、劉盛良、曾勇權……炒作土地或股票沒什麼；但是依據「能量不滅定律」，台灣的總資產就這麼多，而這些國民黨權貴階級卻不斷地透過立法來累積自己的財富，自然而然中低收入戶的實質所得愈來愈少，而造成貧富差距擴大。

9.      事實上，馬英九、吳敦義、朱立倫、關中……等政治權貴階級的財富每年都增加，也代表中低收入戶的實質收入每年都在減少。

10.  依據監察院的調查，國民黨的「黨產」總資產超過新台幣六千億，有很多部分用來炒股票、炒房地產，今年國民黨因為炒股票而獲利29億元以上，實際上就代表全台灣所有的散戶資金縮小29億，對不對？當然如此，不然29億怎麼可能憑空出現？

11.  在蔣經國統治時期，絕大多數的百姓信任司法官、畏懼司法官，因此司法官的權力與社會地位相當地崇高。結果，歷史證明，絕大多數的檢察官與法官都會踐踏人權、屈打成招、收賄、刑求逼供、情色文化充斥……。這是權力太大造成的後果，權力愈大一定愈腐化，而權力的來源就是百性的「信任」。

12.  社會大眾如果愈相信政客，政客貪腐的機率就愈高，最近二十年社會大眾愈來愈不相信政客的品德與能力，因此公務員貪腐的情況比蔣經國時代好，公務人員行政效率也比蔣經國時代好。

13.  如果要司法改革，要提升司法官的知識與能力的水準，社會不信任他們是第一步，司法官的權力下降，這樣社會大眾的權力才會上升，這才是民主社會。

14.  如果司法官的權力地位高過於一般社會大眾，這就是司法官獨裁的社會，不是民主社會；事實上，絕大部分的司法官都不懂高中的物理學、化學，台灣的經濟成長、光電產業也跟司法官的知識水準無關。台灣民主發展的過程當中，絕大部分的司法官也是絆腳石、障礙物，他們也是相當崇拜獨裁者的一群人。

15.  台灣因為沒有進行「轉型正義」，所以蔣經國時期那些踐踏人權的共犯（軍公教、司法官）都沒有受到社會的譴責或追究責任，因此他們的生活持續擺爛、持續踐踏人權，這造成台灣民主進步的遲緩。如果我們有進行「轉型正義」，司法官的權力降低，百姓的人權意識就會提升，民主就會發展得更快一些。

7.      熱力學第一定律The first law of thermodynamics主張「能量守恆定律」：能量不會憑空創造出來，也不會憑空消失。能量從一種形式轉換成另一種形式，但反應前後的能量是一致的。