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温度对自由能的影响
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对于恒温恒压下的自发反应，吉布斯自由能的变化量ΔG 必须小于零。ΔG 的符号取决于 焓、熵和温度的符号和相对值。当反应向环境释放热量时，焓有利于反应的自发过程，而当系统中无序程度较高时，熵有利于反应的自发过程。如果ΔH 为负，ΔS 为正，就像氢氧化钠和盐酸的反应一样，ΔG 在所有温度下都是负的。因此，放热反应-系统熵 增加-总是自发进行的。如果ΔH 和ΔS 均为负，那么，ΔG 将取决于温度。请考虑一下水冻结成冰，这是一个放热反应，系统的熵 减少。当温度低于水的冰点时，水会自发冻结，释放热量，变得更加有序。因此，只有在低温下，焓变和熵变均为负 的反应才是自发进行的。如果 ΔH 和ΔS 均为正值，那么，ΔG 也取决于温度。一个常见例子是化学制冷袋，固态硝酸铵溶解在 水中，吸收周围的热量。由于系统无序程度的增加，这种吸热反应在室温下 自发进行。因此，只有在较高温度下，焓变和熵变均为正 的反应才是自发进行的。如果降低温度，使 TΔS 小于ΔH，则ΔG 为正，反应就会变成非自发过程。当ΔH 为正，ΔS 为负时，ΔG 始终为正，反应 在所有温度下都是非自发过程。
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温度对自由能的影响
过程的自发性取决于系统的温度。 例如，相变将根据所涉物质的温度自动朝一个或另一个方向前进。 同样，一些化学反应也可能表现出温度相关的自发性。 为了说明这一概念，我们考虑了将自由能更改与过程的焓和熵更改相关的方程：
过程的自发性 (如其自由能变化的算术符号所反映) 随后由焓和熵变化的迹象以及在某些情况下绝对温度决定。 由于 T 是绝对 (开氏) 温度，因此它只能有正值。 因此，对于焓和熵变化的迹象，存在四种可能性：
- ΔH 和 ΔS 都是正数。 此条件描述了涉及系统熵增加的吸热过程。 在这种情况下，如果 TΔS 术语的大小为大于 ΔH ，则 n ü ΔG 为负。 如果 TΔS 术语是小于 ΔH ，则自由能的变化将是正数。 这样的过程在高温下是自发的，在低温下是非自发的。
- ΔH Ω 和 ΔS Ω 均为负。 此条件描述了放热过程，它涉及到系统熵的减少。 在这种情况下，如果 TΔS 术语的大小为小于 ΔH ，则 n ü ΔG 为负。 如果 TΔS 术语的大小为大于 ΔH ，则自由能的变化将是正数。 这样的过程在低温下是自发的，在高温下是非自发的。
- ΔH 为正， ΔS 为负。 此条件描述了吸热过程，它涉及到系统熵的减少。 在这种情况下，无论温度如何， ΔG 都将为正值。 这样的过程在所有温度下都是非自发的。
- ΔH 为负， ΔS 为正。 此条件描述了涉及系统熵增加的放热过程。 在这种情况下，无论温度如何， ΔG 都将为负。 这样的过程在所有温度下都是自发的。