04, 附3 關於「熵」 2019 06 01

2022-03-01 20:17:15 字數 1029 閱讀 5886

關於「熵」(小結)

概念理解

1. 熵是狀態參量

·s、s都只決定於狀態,和過程無關。

· s的大小反映狀態的無序程度。

2.基本關係式

3. 過程方向性的判據

· s反映過程的方向性。

· 凡是不滿足下式的過程不可能發生

可逆:「=」; 不可逆:「>」

二.熵的計算

1.熵增的計算

(1)選定系統

(2)確定狀態 (始、末態及其參量)

(3)擬定過程 (可逆過程)

2.幾種演算法

(1)擬定具體的可逆過程,由下式算

[例]一摩爾理想氣體從初態a(p1,v1,t1) 經某過程變到末態b(p2,v2,t2) ,求熵增。

解:(1)擬定可逆過程ⅰ(acb);

(2)擬定可逆過程ⅱ(adb)

(2)由熱力學基本關係計算

tds = de + pdv (可逆過程)這是任意的可逆過程。

(3) 由理想氣體熵公式計算(對理想氣體)熵增熵或由

(4)由玻耳茲曼熵公式

s = k ln

★ 常見問題:「由狀態ab經歷某不可逆

過程,求熵增。」

· 同樣要擬定一可逆過程來計算。

但所擬定的可逆過程的始末態要和原不可逆過程的始末態對應相同。

思考:對於理氣絕熱自由膨脹過程,能否擬

定一可逆絕熱膨脹過程來計算s?

不能!· 兩者末態不同。

· 絕熱自由膨脹:s > 0

可逆絕熱膨脹:s = 0

三. 熵增加原理

對孤立系統內的一切過程熵不會減少

s≥0不等號用於實際的不可逆過程,

等號用於理想的可逆過程。

· 熵增加原理是過程方向性的判據(對孤立系統)。

·注意:熵增加原理只能用於孤立系統。

孤立系統:系統和外界無熱量交

換也無作功關係。

對於非孤立系統,經歷一過程後,

其熵完全可以減少(如熱傳導例

中,高溫物體的熵就減少)。

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