能量最低原理 百科内容来自于: 百度百科

自然变化进行的方向都是使能量降低,因为能量较低的状态比较稳定,此谓能量最低原理。

定义

自然界一个普遍的规律是“能量越低越稳定”。原子中的电子也是如此。在不违反泡利原理、和洪特规则的条件下,电子优先占据能量较低的原子轨道,使整个原子体系能量处于最低,这样的状态是原子的基态。

原理

原子轨道能量的高低(也称能级)主要由主量子数n和角量子数l决定。当l相同时,n越大,原子轨道能量E越高,例如E1s<E2s<E3s;E2p<E3p<E4p。当n相同时,l越大,能级也越高,如E3s<E3p<E3d。当n和l都不同时,情况比较复杂,必须同时考虑原子核对电子的吸引及电子之间的相互排斥力。由于其他电子的存在往往减弱了原子核对外层电子的吸引力,从而使多电子原子的能级产生交错现象,如E4s<E3d,E5s<E4d。Pauling根据光谱实验数据以及理论计算结果,提出了多电子原子轨道的近似能级图。用小圆圈代表原子轨道,按能量高低顺序排列起来,将轨道能量相近的放在同一个方框中组成一个能级组,共有7个能级组。电子可按这种能级图从低至高顺序填入。

作用

因为能量最低原理,所有的能量都是由高处流向低处,根据热力学第二定律,能量是有方向性的,任何自发反应能量守恒,但是熵都变大,因为有能量差,最终才有了能量的转换和传递。当这些能量差被我们用完的时候,即宇宙中所有的事物能量相等时,被称为热寂
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- 来自原声例句
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