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熵减温度一定降低吗(熵减会发生吗)

2023-03-06 21:11:06资讯中心1
<h2>1. 熵减温度一定降低吗</h2><p> 水结冰是水由非晶体变成晶体的过程,这个问题可以用分子运动论来解释:</p><p>到达凝点后,水分子运动变慢,分子间的引力使变慢的水分子慢慢进行有序的排列,排列后,水分子的运动空间变小,并且有序,宏观上成为比较稳固的结晶体状。</p><p>在温度高的环境里,水分子能量也大,活跃区域也大,因此会以液体或者气体形式存在(视具体温度,如常用的温度计的0度就是以1个大气压下,水从液态变成固态时的温度,100度就是1个标准大气压下水从液态变为气态的温度)。</p><p>当温度下降的时候,水会向四周环境里放热,分子活跃度降低,分子之间距离越来越近,然后会按照H2O分子式的样子排列,当达到0度时,就凝结成了固体-冰块。当然,此时分子依旧是活跃的,其中的氢氧元素的原子还在绕着质子运动,而当达到绝对零度,-273.15度时,所有的物体的分子原子啥的都真正的停止运动了。</p><h2>2. 熵减会发生吗</h2><p>牵涉到吉布斯自由能,吉布斯自由能可以判断反应是否在理论上有自发进行的趋势:</p><p>吉布斯自由能ΔG=ΔH-TΔS,其中,T是温度(单位:K),S是熵,H是焓.</p><p>当G小于0,则反应可以进行。</p><p>焓增和熵减总是使ΔG大于0,所以反应没有自发进行的趋势。</p><p>-----------------------------------------------------------------</p><p>即使某些反应算出的G是小于0,也不代表反应一定能发生,也与其它因素有关(比如时间)。 像六氟化硫与强碱反应计算出来的吉布斯自由能就很大,但六氟化硫通常情况下不会与强碱反应。</p><p>----------------------</p><p>通俗不准确的来说就是物质总是趋向于稳定状态存在,焓增大则在某种程度上代表了物质携带能量变大,携带能量越大的物质越不稳定;熵是指系统混乱度,系统混乱度增大是自然的基本现象,熵减小却违背了这一原则。</p><h2>3. 熵降低温度的变化</h2><p>计算公式</p><p>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)</p><p>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。</p><p>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&#39;/T)+kln(V&#39;/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。</p><p>上述三代熵公式,使用的物理量从形式上看具有&#34;直观→抽象→直观&#34;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。</p><h2>4. 熵减一定放热吗</h2><p>D</p><p>熵是系统的状态函数,熵减小就是指系统末态的熵小于初态的熵。反应中也就是所有生成物熵的和小于所有反应物熵的和。</p><p>对于这反应,放热,所以△H&lt;0;熵减小,所以△S&lt;0。等温等压下,根据吉布斯判据,△G=△H-T△S,若要自发反应,则△G=△H-T△S&lt;0,即 T&lt;(△H/△S),注意因为△S&lt;0,除的时候不等号要变向。</p><p>意思就是当温度满足 T&lt;(△H/△S)时,△G&lt;0,反应自发进行</p><h2>5. 熵减少的过程是可以发生的吗?</h2><p>这是熵增加原理。由于孤立系统内部的一切变化与外界无关,必然是绝热过程,所以熵增加原理也可表为:一个孤立系统的熵永远不会减少。它表明随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态,其熵单调增大,当系统达到平衡态时,熵达到最大值。熵的变化和最大值确定了孤立系统过程进行的方向和限度,熵增加原理就是热力学第二定律。</p><p>可逆时,什么情况都有(定温膨胀,熵大于零;绝热等于零,定温压缩,熵小于零)</p><p>不可逆的熵包含两部分,一个是熵流量--系统和外界交换热引起的(吸热可增放热可减绝热可不变),一部分是功耗散引起的熵产量,必须大于等于零,这样不可逆的熵怎么变都可以。</p>

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