ตัวอย่างปฏิกิริยาและกระบวนการดูดความร้อนที่เกิดขึ้นเอง
กระบวนการดูดความร้อนดูดความร้อนจากสิ่งแวดล้อม ทำให้สิ่งแวดล้อมเย็นลง กระบวนการที่เกิดขึ้นเองส่วนใหญ่ปล่อยความร้อน แต่กระบวนการด้านล่างนี้เกิดขึ้นเองที่อุณหภูมิห้องและความดันปกติ แม้จะดูดความร้อน เพราะเพิ่มเอนโทรปี (ความไม่เป็นระเบียบ) ได้มาก รายการนี้รวมทั้งปฏิกิริยาเคมีและกระบวนการทางกายภาพ เช่น การหลอมเหลว การระเหย และการละลาย และแต่ละข้อระบุว่าเป็นชนิดใด
- น้ำแข็งละลายที่อุณหภูมิห้อง — การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพที่ดูดความร้อนประมาณ 6 kJ ต่อโมลของน้ำแข็ง
- น้ำระเหยจากแอ่งน้ำหรือผิวหนังของคุณ — การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพที่ดูดความร้อน ซึ่งเป็นเหตุผลที่เหงื่อทำให้คุณเย็นลง
- น้ำแข็งแห้งระเหิด — การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพที่คาร์บอนไดออกไซด์ของแข็งดูดความร้อนและกลายเป็นก๊าซโดยตรง
- แอมโมเนียมไนเตรตละลายในน้ำ — กระบวนการละลายที่ทำให้น้ำเย็นพอที่จะใช้ในถุงเย็นสำเร็จรูป
- ยูเรียละลายในน้ำ — กระบวนการละลายที่ใช้ในถุงเย็นสำเร็จรูปบางชนิดแทนแอมโมเนียมไนเตรต
- แอมโมเนียมคลอไรด์ละลายในน้ำ — กระบวนการละลายที่ทำให้อุณหภูมิน้ำลดลงอย่างเห็นได้ชัด
- โพแทสเซียมคลอไรด์ละลายในน้ำ — กระบวนการละลายที่ทำให้สารละลายเย็นกว่าน้ำเดิม
- แบเรียมไฮดรอกไซด์ออกตาไฮเดรตกับแอมโมเนียมคลอไรด์ — ปฏิกิริยาเคมีระหว่างของแข็งสองชนิดที่ปล่อยแอมโมเนียและอาจเย็นพอที่จะทำให้น้ำแข็งตัว
- เบกกิ้งโซดากับน้ำส้มสายชู — ปฏิกิริยาเคมีที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ขณะที่ส่วนผสมเย็นลงเล็กน้อย
- เบกกิ้งโซดากับกรดซิตริก — ปฏิกิริยาเคมีที่ทำให้เกิดฟองซ่าในบาธบอมบ์และความรู้สึกเย็นของผงเชอร์เบต
ทำไมกระบวนการดูดความร้อนจึงเกิดขึ้นเองได้
การที่กระบวนการเกิดขึ้นเองหรือไม่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระของกิบบส์ ΔG = ΔH − TΔS กระบวนการดูดความร้อนมี ΔH เป็นบวก ซึ่งเป็นอุปสรรค แต่ถ้าการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปี (ΔS) มากพอ เทอม TΔS จะมีค่ามากกว่า ΔH และ ΔG จะเป็นลบ นั่นคือเหตุผลที่น้ำแข็งละลายเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 0 °C แต่ไม่ละลายเมื่อต่ำกว่า และเหตุผลที่ปฏิกิริยาที่ปล่อยก๊าซ เช่น เบกกิ้งโซดากับน้ำส้มสายชู จึงดูดความร้อนได้แต่ก็ยังเกิดขึ้น
ปฏิกิริยาดูดความร้อนที่ไม่เกิดขึ้นเอง
ปฏิกิริยาดูดความร้อนจำนวนมากต้องการพลังงานอย่างต่อเนื่องและหยุดเมื่อไม่มีพลังงาน เช่น การสังเคราะห์ด้วยแสงที่ต้องการแสง และการสลายหินปูนเป็นปูนขาวที่ต้องให้ความร้อนสูง ปฏิกิริยาเหล่านี้ไม่รวมอยู่ในรายการข้างต้น