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熵变s怎么计算大学物理

发布时间:2023-01-11 22:30:36

❶ 请问熵变是什么是化学里的△S吗怎么计算以及如何判断它大于还是小于0呢

在一个过程中,系统混乱度发生改变,称之为熵变,也就是△S。对于化学反应而言,若反应物和产物都处于标准状态下,则反应过程的熵变,即为该反应的标准熵变。

计算公式:一般地,对于反应:mA+nB=xC+yD,DrSmq=[x Sq,C+y Sq,D]–[m Sq,A+n Sq,B]。

判断:往混乱度增大的方向反应,则△S大于零,反之则△S小于零。

一般来说,气体大于液体大于固体,所以生成气体越多,熵变越大。

例如,水蒸气冷凝成水,△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。



(1)熵变s怎么计算大学物理扩展阅读

影响因素

1、熵变与体系中反应前后物质的量的变化值有关

(1)对有气体参加的反应

主要看反应前后气体物质的量的变化值即Δn(g),Δn(g)正值越大,反应后熵增加越大;Δn(g)负值越大,反应后熵减越多。

(2)对没有气体参加的反应

主要看各物质总的物质的量的变化值即Δn(总),Δn(总)正值越大,熵变正值越大;Δn(总)负值绝对值越大,熵变也是负值的绝对值越大,但总的来说熵变在数值上都不是特别大。

2、温度的高低

熵变值随温度的改变变化不大,一般可不考虑温度对反应熵变的影响。

3、压力的大小

熵变值随压力的改变变化也不大,所以可不考虑压力对反应熵变的影响。

❷ 熵怎么计算

热力学中表征物质状态的参量之一,通常用符号S表示。在经典热力学中,可用增量定义为dS=(dQ/T),式中T为物质的热力学温度;dQ为熵增过程中加入物质的热量;下标“可逆”表示加热过程所引起的变化过程是可逆的。若过程是不可逆的,则dS>(dQ/T)不可逆。单位质量物质的熵称为比熵,记为 s。熵最初是根据热力学第二定律引出的一个反映自发过程不可逆性的物质状态参量。热力学第二定律是根据大量观察结果总结出来的规律,有下述表述方式:①热量总是从高温物体传到低温物体,不可能作相反的传递而不引起其他的变化;②功可以全部转化为热,但任何热机不能全部地、连续不断地把所接受的热量转变为功(即无法制造第二类永动机);③在孤立系统中,实际发生的过程,总使整个系统的熵值增大,此即熵增原理。摩擦使一部分机械能不可逆地转变为热,使熵增加。热量dQ由高温(T1)物体传至低温(T2)物体,高温物体的熵减少dS1=dQ/T1,低温物体的熵增加dS2=dQ/T2,把两个物体合起来当成一个系统来看,熵的变化是dS=dS2-dS1>0,即熵是增加的。
物理学上指热能除以温度所得的商,标志热量转化为功的程度。物质都有自己的标准熵,一个反应可以根据各种物质的熵来计算熵变。ΔH-TΔs是计算自由能的公式,用来判断反应的自发性。

❸ 熵变计算公式

熵变(蒸发熵、熔化熵、升华熵)的计算为:AfHApS=:T式中ApH-相变热,a和B代表两种相态。由于熔化、升华、蒸发过程均为吸热过程,即相变热为正值,所以熔化、升华、蒸发过程均为熵增加过程。
对于化学反应而言,若反应物和产物都处于标准状态下,则反应过程的熵变,即为该反应的标准熵变。当反应进度为单位反应进度时,反应的标准熵变为该反应的标准摩尔熵变,以△rSm表示。

物理化学--熵变的计算

理想气体混合是一个不做体积功的过程,由于是不可逆过程,此题分解为两个可逆过程,第一步抽取隔板,假设此时不混合,仅仅是一个传热的过程,由绝热条件求的二者平衡温度,即2.5R(T-T1)+2.5R(T-T2)=0(双原子气体,2.5R是Cv的值)求的T,然后第二部是个恒温膨胀的过程,所以△S=第一步+第二步,△S1=2.5Rln(T/T1)+2.5Rln(T/T2),,△S2=2Rln2(恒温可逆过程墒的求法,ln2中的2是终太体积
比始态体积)不懂可追问

❺ 熵变△s计算公式

熵变△s计算公式:△S=△H/T,对于化学反应而言,若反应物和产物都处于标准状态下,则反应过程的熵变,即为该反应的标准熵变。当反应进度为单位反应进度时,反应的标准熵变为该反应的标准摩尔熵变。
对于孤立体系而言,在其中发生的任何反应变化必然是自发的。热力学第二定律告诉人们:在孤立体系中发生的任何变化或化学反应,总是向着熵值增大的方向进行,即向着△S孤立0的方向进行的。而当达到平衡时△S孤立=0,此时熵值达到最大。

❻ 熵定律的计算公式

计算公式

1、克劳修斯首次从宏观角度提出熵概念,其计算公式为:S=Q/T,(计算熵差时,式中应为△Q)

2、波尔兹曼又从微观角度提出熵概念,公式为:S=klnΩ,Ω是微观状态数,通常又把S当作描述混乱成度的量。

3、笔者针对Ω不易理解、使用不便的现状,研究认为Ω与理想气体体系的宏观参量成正比,即:Ω(T)=(T/εT)3/2,Ω(V)=V/εV,得到理想气体的体积熵为SV=klnΩv=klnV,温度熵为ST=klnΩT=(3/2)klnT ,计算任意过程的熵差公式为△S=(3/2)kln(T'/T)+kln(V'/V),这微观与宏观关系式及分熵公式,具有易于理解、使用方便的特点,有利于教和学,可称为第三代熵公式。

上述三代熵公式,使用的物理量从形式上看具有"直观→抽象→直观"的特点,我们认为这不是概念游戏,是对熵概念认识的一次飞跃。

拓展资料

熵定律是科学定律之最,这是爱因斯坦的观点。我们知道能源与材料、信息一样,是物质世界的三个基本要素之一,而在物理定律中,能量守恒定律是最重要的定律,它表明了各种形式的能量在相互转换时,总是不生不灭保持平衡的。熵的概念最早起源于物理学,用于度量一个热力学系统的无序程度。热力学第二定律,又称"熵增定律",表明了在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即"熵")不会减小。

详细内容

最高定律

在等势面上,熵增原理反映了非热能与热能之间的转换具有方向性,即非热能转变为热能效率可以100%,而热能转变成非热能时效率则小于100%(转换效率与温差成正比),这种规律制约着自然界能源的演变方向,对人类生产、生活影响巨大;在重力场中,热流方向由体系的势焓(势能+焓)差决定,即热量自动地从高势焓区传导至低势焓区,当出现高势焓区低温和低势焓区高温时,热量自动地从低温区传导至高温区,且不需付出其它代价,即绝对熵减过程。

显然熵所描述的能量转化规律比能量守恒定律更重要,通俗地讲:熵定律是"老板",决定着企业的发展方向,而能量守恒定律是"出纳",负责收支平衡,所以说熵定律是自然界的最高定律。

分熵的特点

熵概念源于卡诺热机循环效率的研究,是以热温商的形式而问世的,当计算某体系发生状态变化所引起的熵变总离不开两点,一是可逆过程;二是热量的得失,故总熵概念摆脱不了热温商这个原始外衣。当用状态数来认识熵的本质时,我们通过研究发现,理想气体体系的总微观状态数受宏观的体积、温度参数的控制,进而得到体系的总熵等于体积熵与温度熵之和(见有关文章),用分熵概念考察体系的熵变化,不必设计什么可逆路径,概念直观、计算方便(已被部分专家认可),因而有利于教和学。

熵流

熵流是普里戈津在研究热力学开放系统时首次提出的概念(普里戈津是比利时科学家,因对热力学理论有所发展,获得1977年诺贝尔化学奖),普氏的熵流概念是指系统与外界交换的物质流及能量流。

我们认为这个定义不太精辟,这应从熵的本质来认识它,不错物质流一定是熵的载体,而能量流则不一定,能量可分热能和非热能[如电能、机械能、光能(不是热辐射)],当某绝热系统与外界交换非热能(发生可逆变化)时,如通电导线(超导材料)经过绝热系统内,对体系内熵没有影响,准确地说能量流中只有热能流(含热辐射)能引人熵流(对非绝热系统)。

对于实际情形,非热能作用于系统发生的多是不可逆过程,会有热效应产生,这时系统出现熵增加,这只能叫(有原因的)熵产生,而不能叫熵流的流入,因能量流不等于熵流,所以不论什么形式的非热能流都不能叫熵流,更不能笼统地把能量流称为熵流。

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