① 熵變計算公式
熵變(蒸發熵、熔化熵、升華熵)的計算為:AfHApS=:T式中ApH-相變熱,a和B代表兩種相態。由於熔化、升華、蒸發過程均為吸熱過程,即相變熱為正值,所以熔化、升華、蒸發過程均為熵增加過程。
對於化學反應而言,若反應物和產物都處於標准狀態下,則反應過程的熵變,即為該反應的標准熵變。當反應進度為單位反應進度時,反應的標准熵變為該反應的標准摩爾熵變,以△rSm表示。
② 化學反應中如何判斷熵增還是熵減
由標准熵我們可以求得化學反應的標准摩爾熵變ΔrSmΘ:
ΔrSmΘ=∑viSmΘ(生成物)-∑viSmΘ(反應物)
此外,由ΔS=Qr/T可看出ΔS受T變化影響較小,因此在情況需要時可以直接將標准熵套入計算。
利用求得的摩爾熵變與焓變,可以通過ΔG=ΔH-TΔS計算出反應的吉布斯自由能降低量,設反應所做的非體積功為W,則
1、若W+ΔG<0,反應不可逆自發進行;
2、若W+ΔG=0,反應可逆進行;
3、若W+ΔG>0,反應無法進行。
由此可以准確無誤判斷一定條件下化學反應是否進行,這就是熵與熵增在化學熱力學中的應用。
(2)化學變化中怎麼求熵變擴展閱讀
說明
①熱力學第二定律是熱力學的基本定律之一。它是關於在有限空間和時間內,一切和熱運動有關的物理、化學過程具有不可逆性的經驗總結。
上述(1)中①的講法是克勞修斯(Clausius)在1850年提出的。②的講法是開爾文於1851年提出的。這些表述都是等效的。
在①的講法中,指出了在自然條件下熱量只能從高溫物體向低溫物體轉移,而不能由低溫物體自動向高溫物體轉移,也就是說在自然條件下,這個轉變過程是不可逆的。要使熱傳遞方向倒轉過來,只有靠消耗功來實現。
在②的講法中指出,自然界中任何形式的能都會很容易地變成熱,而反過來熱卻不能在不產生其他影響的條件下完全變成其他形式的能,從而說明了這種轉變在自然條件下也是不可逆的。
熱機能連續不斷地將熱變為機械功,一定伴隨有熱量的損失。第二定律和第一定律不同,第一定律否定了創造能量和消滅能量的可能性,第二定律闡明了過程進行的方向性,否定了以特殊方式利用能量的可能性。 .
②人們曾設想製造一種能從單一熱源取熱,使之完全變為有用功而不產生其他影響的機器,這種空想出來的熱機叫第二類永動機。它並不違反熱力學第一定律,但卻違反熱力學第二定律。
有人曾計算過,地球表面有10億立方千米的海水,以海水作單一熱源,若把海水的溫度哪怕只降低O.25度,放出熱量,將能變成一千萬億度的電能足夠全世界使用一千年。但只用海洋做為單一熱源的熱機是違反上述第二種講法的,因此要想製造出熱效率為百分之百的熱機是絕對不可能的。
③從分子運動論的觀點看,作功是大量分子的有規則運動,而熱運動則是大量分子的無規則運動。顯然無規則運動要變為有規則運動的幾率極小,而有規則的運動變成無規則運動的幾率大。一個不受外界影響的孤立系統,其內部自發的過程總是由幾率小的狀態向幾率大的狀態進行,從此可見熱是不可能自發地變成功的。
④熱力學第二定律只能適用於由很大數目分子所構成的系統及有限范圍內的宏觀過程。而不適用於少量的微觀體系,也不能把它推廣到無限的宇宙。
參考資料來源:網路-熵增原理
參考資料來源:網路-熵增
③ 熵變公式是怎樣的
一、環境熵變=Q(環境)/T(環境)=-Q(系統)/T(環境)
二、系統熵變分三種情況:
1、單信昌純PVT變化
(1)理想氣體單純pvt變化ΔS=nCv,mΔTlnT2/T1+nRlnV1/V2
(2)凝聚態物質單純pvt變化分恆溫恆壓兩種情況
2、相變化:可逆相變用摩爾相變熵算ΔS=nΔSm
3、化學變化用摩爾反應熵算
三、總熵變=環境熵變+系統熵變
若反應物和產物都處於標准狀態下,則反應過程的熵變,即為該反應的標准熵變。當反應進度為單位反應進度時,反應的標准熵變為該反應的標准摩爾熵變,以△rSm表示。
(3)化學變化中怎麼求熵變擴展閱讀:
熱力學第三定律對於純物質的晶體,在熱力學零度時,熵為零。
系統的熵僅與始末狀態有關,與過程無關,因此,若始、末兩態之間為一不可逆過程,則可以在兩態之間設計一個可逆過程,通過計算該可逆過程的熱溫比積分,得到系統在兩個平衡態基慶之間不可逆過程的熵變。
絕熱自由膨脹過程是不可逆過程,該過程中氣體對外做功為零,從外界吸熱為零,內能增量為零,溫度不變,所以絕熱自由膨脹過程是一個等溫過程。
判別熱力學過程是否可逆是解決問題的關鍵,若為可逆過程,直接用上面給出的公式求解,若為不可逆過程,必須明確不可逆過程中不滑鋒扒變的狀態參量,然後設計一個該狀態參量恆定的可逆過程求解熵變。
若要完整地求解熵變問題,必須熟練掌握各可逆過程中的過程方程、邁耶公式、比熱容等常用表達式。
④ 反應熵變的值通過什麼數據計算也就是說查表得的數字是怎麼算出來的它能代表化學反應中的什麼
化學反應的熵變可以通過反應式中各物質在298.15K時的「標准熵」值計算出來,即反應熵變=各產物的標准熵之和-反應物的標准熵之和.物質在298K時的標准熵可以從教科書或工具書中查到.
根據熱力學第三定律「0K時,任何純物質完美晶體的熵值等於零」.若溫度由0K變化到某一數值TK,壓力p=100Kpa,此過程的熵值稱為「絕對熵」;如果規定溫度為298.15K,此時的熵稱為「標准熵」,單位是焦.每摩爾.開.教科書列出的就是「標准熵」數值.在所有物質中,只有水和氫離子的標准熵等於零.
反應的熵變代表化學反應過程熵的變化,即反應的熵變,它與反應的焓變一起,決定化學反應的方向.
⑤ 請問熵變是什麼是化學里的△S嗎怎麼計算以及如何判斷它大於還是小於0呢
在一個過程中,系統混亂度發生改變,稱之為熵變,也就是△S。對於化學反應而言,若反應物和產物都處於標准狀態下,則反應過程的熵變,即為該反應的標准熵變。
計算公式:一般地,對於反應:mA+nB=xC+yD,DrSmq=[x Sq,C+y Sq,D]–[m Sq,A+n Sq,B]。
判斷:往混亂度增大的方向反應,則△S大於零,反之則△S小於零。
一般來說,氣體大於液體大於固體,所以生成氣體越多,熵變越大。
例如,水蒸氣冷凝成水,△S<0;乙烯聚合成聚乙烯,△S<0;CaCO₃(s)=CaO(s) +CO₂(g),△S>0;N₂O₄(g)=2NO₂(g),△S>0。
(5)化學變化中怎麼求熵變擴展閱讀
影響因素
1、熵變與體系中反應前後物質的量的變化值有關
(1)對有氣體參加的反應
主要看反應前後氣體物質的量的變化值即Δn(g),Δn(g)正值越大,反應後熵增加越大;Δn(g)負值越大,反應後熵減越多。
(2)對沒有氣體參加的反應
主要看各物質總的物質的量的變化值即Δn(總),Δn(總)正值越大,熵變正值越大;Δn(總)負值絕對值越大,熵變也是負值的絕對值越大,但總的來說熵變在數值上都不是特別大。
2、溫度的高低
熵變值隨溫度的改變變化不大,一般可不考慮溫度對反應熵變的影響。
3、壓力的大小
熵變值隨壓力的改變變化也不大,所以可不考慮壓力對反應熵變的影響。
⑥ 在熱化學反應方程式中,後頭的焓變數和熵變數是怎麼算的
生成物焓的總和減去反應物焓的總和;熵變的計算方法與焓變的計算方法相同
⑦ 物理化學--熵變的計算
理想氣體混合是一個不做體積功的過程,由於是不可逆過程,此題分解為兩個可逆過程,第一步抽取隔板,假設此時不混合,僅僅是一個傳熱的過程,由絕熱條件求的二者平衡溫度,即2.5R(T-T1)+2.5R(T-T2)=0(雙原子氣體,2.5R是Cv的值)求的T,然後第二部是個恆溫膨脹的過程,所以△S=第一步+第二步,△S1=2.5Rln(T/T1)+2.5Rln(T/T2),,△S2=2Rln2(恆溫可逆過程墒的求法,ln2中的2是終太體積
比始態體積)不懂可追問
⑧ C(石墨)+H2O=CO(g)+H2(g)的熵變
先查表,得到各物質的熱力學參數中的Sm值(標准狀態下)
C 5.7J/mol.K
H2O 氣態188.8J/mol.K(液態70.0J/mol.K你沒有寫清楚狀態我按照氣態算的)
CO 197.7J/mol.K
H2 130.7J/mol.K
反應熵變=生成物熵變-反應物熵變(注意反應系數)
ΔS=130.7+197.7-(188.8+5.7)=133.9J/mol.K
該反應為熵增反應.
要是還有什麼不明白的地方給我網路的ID留言就可以了.樓上的是粗略估計法,
也有其適用范圍.精確值就按照上述方法計算,考試中會給出相對的熱力學函數值(就好比相對原子質量),不用擔心,掌握公式就可以了.
高中塌液絕化學中關於熵變一般不用計算.可以直接用混亂度來考慮熵變,物質分布越混亂熵值越大,由於固體中分子(或原子埋蠢,離子)排布最有規律,混亂度最小,所以熵值最小,液體次之,氣體最混亂,熵值也就最團姿大.