计算熵变的三个公式如下:
1、已知定压比热、温度、压力:根据公式△S1-2=CPln(T2/T1)-Rgln(P2/P1)进行计算其中,△S1-2为由状态1到状态2的熵变化量,J/(kg·K)。
CP为定压比热,J/(kg·K);T1、T2为状态1和2的热力学温度,K;P1、P2为状态1和2的绝对压力,Pa;Rg为气体常数,J/(kg·K)。
2、已知定容比热、温度、比体积:
根据公式△S1-2=CVln(T2/T1)+Rgln(v2/v1)进行计算其中,△S1-2为由状态1到状态2的熵变化量,J/(kg·K);CV为定容比热,J/(kg·K)。
T1、T2为状态1和2的热力学温度,K;v1、v2为状态1和2的比体积,m3/kg;Rg为气体常数,J/(kg·K)。
3、已知定容比热、定压比热、压力、比体积:
根据公式△S1-2=CVln(P2/P1)+CPln(v2/v1)进行计算其中,△S1-2为由状态1到状态2的熵变化量,J/(kg·K);CV为定容比热,J/(kg·K);CP为定压比热,J/(kg·K);P1、P2为状态1和2的绝对压力,Pa;v1、v2为状态1和2的比体积,m3/kg。
化学中的熵变
体系混乱度的状态函数为熵,熵是有加和性质的状态函数。在一个过程中,系统混乱度发生改变,称之为熵变,也就是△S。计算
①应用公式S=klnΩ 进行时△S=S2-S1
②恒温可逆过程△S=Qr/T
③应用吉布斯自由能方程计算△G=△H-△TS
往混乱度增大的方向反应△S大于零,相反△S小于零。比较混乱度方法固<液<气 同状态,分子构成原子数相同,分子体积越大,混乱度越大。
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。
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