热传导过程的熵变_热传导过程的熵变是什么
2025-05-09 04:39 - 立有生活网
计算熵变的三个公式是什么?
熵变(ΔS)是热力学中描述系统中熵的变化的物理量。熵变可以通过以下三个公式进行计算:
热传导过程的熵变_热传导过程的熵变是什么
热传导过程的熵变_热传导过程的熵变是什么
热传导过程的熵变_热传导过程的熵变是什么
1. 对于可逆过程:
ΔS = ∫(dq_rev/T)
其中,ΔS表示熵变,∫代表积分,dq_rev表示可逆过程中吸收或释放的热量,T表示系统的温度。
2. 对于等温过程:
ΔS = q_rev/T
其中,ΔS表示熵变,q_rev表示等温过程中吸收或释放的热量,T表示系统的温度。
3. 对于相变:
ΔS = q_rev/T
其中,ΔS表示熵变,q_rev表示相变过程中吸收或释放的潜热,T表示相变的温度。
这些公式基于热力学第二定律,描述了在不同类型的过程和情况下,系统中熵的变化。值得注意的是,这些公式仅适用于可逆过程或近似可逆过程,并且要求温度保持不变或在相变过程中恒定。如果系统满足这些条件,可以使用这些公式来计算熵变。
放热反应的熵变是负值吗
放热反应的熵变不是负值。
同物质的量的物质的熵:气体>液体>固体,只看方程式一般只有少数几种情况可以判断:反应物只有固体,而产物有气体(如碳酸钙分解);还有就是单质生成化合物(如碳跟氧气反应生成二氧化碳)熵增。
还有一种情况可以判断:本来是非自发反应,升温后变成自发反应,熵增。比如电解水的反应就是一个熵增的过程,液体变成气体,混乱度增大了。固体变成气体,液体的过程都是熵增的。
等压热传导过程
以绝热真空容器中两个完全孤立的不同温度物体经热接触后达到热平衡为例,讨论系统的总熵变。系统与外界没有能量和物质的交换和传递,所以该系统可看作为孤立系统,两物体经热接触后达到热平衡的过程为不可逆过程,压强不变,故在接触前后建立一个等压可逆过程来求解系统的熵变。
绝热过程的熵变是什么?
在热力学的绝热过程中,如果内能不变那么熵就不会改变。
熵的变化包括两个部分:一是系统和环境间发生热传导或质量输运,另一部分是由系统内不可逆的热力学过程产生的熵增。
如果上述两个部分都不发生,则熵不变。对封闭系统,没有质量输运。
对绝热系统,没有热传导。
所以综上,绝热过程为等熵过程。
熵变
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。
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我们: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。
如不是孤立体系,则可以把体系与其四周的环境一起作为一个新的孤立体系考虑,熵增原理仍然是适用的。由此可以得出,自发反应是向着0的方向进行的。大家知道,在常压下,当温度低于273K时,水会自发地结成冰。
这个过程中体系的熵是减小的,似乎违反了熵增原理。但应注重到,这个体系并非孤立体系。在体系和环境间发生了热交换。从水变成冰的过程中体系放热给环境。环境吸热后熵值增大了,而且环境熵值的增加超过了体系熵值的减小。因而体系的熵变加上环境的熵变仍是大于零的,所以上述自发反应是符合热力学第二定律的。
热力学第二定律:孤立体系(绝热体系)的自发过程是体系熵增加的过程,即:
状态ISI表示; 状态II用SII表示,所以 DS = SII - SI
DS > 0,过程自发进行;
DS < 0,逆过程自发进行;
DS = 0,平衡状态。
以上资料参考
高温热源的熵变怎么计算?请问是为何 求大神
一、环境熵变=Q(/T(=-Q(系统)/T(
二、系统熵变分三种情况:
单纯PVT变化:
(1)理想气体单纯pvt变化ΔS=nCv,mΔTlnT2/T1+nRlnV1/V2
(2)凝聚态物质单纯pvt变化分恒温恒压两种情况
体系熵变的计算。环境和隔离体系熵变的计算环境熵变按定义环计算。为体系实际进行的过程中体系所吸收的热,不是虚拟的过程中体系所吸收的热。体系实际进行的过程中体系所吸收的热和虚拟的过程中体系所吸收的热是相等的,因为两个过程都是恒压的。
扩展资料:
热力学第三定律对于纯物质的晶体,在热力学零度时,熵为零。
系统的熵仅与始末状态有关,与过程无关,因此,若始、末两态之间为一不可逆过程,则可以在两态之间设计一个可逆过程,通过计算该可逆过程的热温比积分,得到系统在两个平衡态之间不可逆过程的熵变。
热力学中的熵增原理
熵增原理:物理学术语
孤立系统的子系统,是开放系统,而不是孤立系统。因此开放子系统熵变,可以为负值,但孤立系统所有子系统的熵变之和,肯定是增加的。
可以这么认为熵增加原理:孤立系统的熵自动减少,熵在可逆过程中不变,在不可逆过程中增加。熵增加原理是热力学第二定律的又一种表述,它比开尔文、克劳修斯表述更为概括地指出了不可逆过程的进行方向;同时,更深刻地指出了热力学第二定律是大量分子无规则运动所具有的统计规律,因此只适用于大量分子构成的系统,不适用于单个分子或少量分子构成的系统。
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,步抽取隔板,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=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
什么是热力过程的"熵流"和"熵产"
定律内容:热量从高温物体流向低温物体是不可逆的.
克劳修斯引入了熵的概念来描述这种不可逆过程.
在热力学中.熵是系统的状态函数.它的物理表达式为:
S =∫dQ/T或ds = dQ/T
其中.S表示熵.Q表示热量.T表示温度.
该表达式的物理含义是:一个系统的熵等于该系统在一定过程中所吸收(或耗散)的热量除以它的温度.可以证明.只要有热量从系统内的高温物体流向低温物体.系统的熵就会增加:
S =∫dQ1/T1+∫dQ2/T2
设dQ1是高温物体的热增量.T1是其温度,
dQ2是低温物体的热增量.T2是其温度.
则:dQ1 = -dQ2.T1>T2
于是上式推演为:S = |∫dQ2/T2|-|∫dQ1/T1| > 0
这种熵增是一个自发的不可逆过程.而总熵变总是大于零.
孤立系统总是趋向于熵增.终达到熵的状态.也就是系统的混乱无序状态.但是.对开放系统而言.由于它可以将内部能量交换产生的熵增通过向环境释放热量的方式转移.所以开放系统有可能趋向熵减而达到有序状态.
熵增的热力学理论与几率学理论结合.产生形而上的哲学指导意义:事物的混乱程度越高.则其几率越大.
现代科学还用信息这个概念来表示系统的有序程度.信息本来是通讯理论中的一个基本概念.指的是在通讯过程中信号不确定性的消除.后来这个概念推广到一般系统.并将信息量看作一个系统有序性或组织程度的量度.如果一个系统有确定的结构.就意味着它已经包含着一定的信息.这种信息叫做结构信息.可用来表示系统的有序性,结构信息量越大.系统越有序.因此.信息意味着负熵或熵的减少.
熵与熵增原理
一.熵的导出
1865年克劳修斯依据卡诺循环和卡诺定理分析可逆循环.设用许多定熵线分割该循环.并相应地配合上定温线.构成一系列微元卡诺循环.则有
因为.有
得到一新的状态参数
不可逆过程熵:
二.熵增原理:
意义:
可判断过程进行的方向.
熵达时.系统处于平衡态.
系统不可逆程度越大.熵增越大.
可作为热力学第二定律的数学表达式
4.4熵产与作功能力损失
一.建立熵方程
一般形式为:(输入熵一输出熵)+熵产=系统熵变
或熵产=(输出熵一输入熵)+系统熵变
得到:
称为熵流.其符号视热流方向而定.系统吸热为正.系统放热为负.绝热为零).
称为熵产.其符号:不可逆过程为正.可逆过程为0.
注意:熵是系统的状态参数.因此系统熵变仅取决于系统的初.终状态.与过程的性质及途径无关.然而熵流与熵产均取决于过程的特性.
关于热力学的熵变
如果楼主计算正确的话,系统绝热,熵产不为0,这是正常的,即这个过程必定是不可逆过程。
在绝热的条件下,有△s≥0,可逆时取等号,不可逆取大于号。
“因为从熵的定义式来看,q=0 那么S也等于0呀?”这样的理解是不正确的,正确的应该是:在可逆条件下,因为 ds=δq/T,所以,若δq=0(绝热),则必有△s=0。但不可逆时,有△s=sg(即熵产),且不能使用熵的定义式。使用熵的定义式,则这个过程必须要可逆,否则必然出错。
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