等体条件下熵的表达式
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- 2025-11-08 22:04:17
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熵的一般表达式是怎么来的 熵的一般表达式S=∫dQ/T或ds=dQ/T的由来主要基于热力学第二定律以及克劳修斯对可逆与不可逆过程的分析。以下是熵的一般表达式来源的详细解...
熵的一般表达式是怎么来的
熵的一般表达式S=∫dQ/T或ds=dQ/T的由来主要基于热力学第二定律以及克劳修斯对可逆与不可逆过程的分析。以下是熵的一般表达式来源的详细解释:热力学第二定律的基础:热力学第二定律表明,热量不能自发地从低温物体传向高温物体,这一不可逆过程需要引入新的物理量来描述,即熵。

在热力学中,熵是的状态函数,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:一个的熵等于该在一定过程中所吸收(或耗散)的热量除以它的绝对温度。
下标“ir”是英文单词“ireversible‘’的缩写,表示表示加热过程所引起的变化过程是不可逆的。合并以上两式可得 ,此式叫做克劳休斯不等式,是热力学中第二定律最普遍的表达式。统计热力学 熵的大小与体系的微观状态Ω有关,即S=klnΩ,其中k为玻尔兹曼常量,k=3807x10-23J·K-1。
该公式用于描述在一个循环过程中,热量δQr沿任意路径传递时,熵的变化量为零。这是因为在循环过程中,最终会回到初始状态,所以总的熵变为零。这个公式也说明了在可逆循环过程中,没有熵的净产生。
熵的性质:熵的取值范围在0到logn之间,即0=H(p)=logn。当随机变量只取两个值(例如1,0)时,熵的表达式可以简化为H(p)=-p log2 P - (1-p)log2(1-p)。当p=0或p=1时,H(p)=0,表示随机变量完全没有不确定性。
熵的原始定义源于Clausius在1850年的热力学第二定律。他将熵定义为热力学在恒温恒压条件下,熵的增加量与传入的热量之比。这一定义从能量转化的角度揭示了热力学内部的无序性。在Boltzmann统计法中,熵的表达式通过配分函数得以进一步阐明。根据约束条件,配分函数能够描述中粒子的分布概率。
什么是熵增定律
熵增定律,即热力学第二定律的一种表述,由德国物理学家克劳修斯在1854年提出。它描述的是在一个封闭的内,热量总是从高温物体流向低温物体,从有序走向无序,即的“内在混乱程度”随时间增长。字体“熵”由物理学家胡刚复先生创造,用以解释这一定律。简而言之,熵就是混乱度或无序度。
熵增定律,源于1854年德国物理学家克劳修斯提出的热力学第二定律。在一个封闭的内,热量总是从高温物体流向低温物体,从有序走向无序,这一过程即为熵增。熵,是衡量内在混乱程度的物理量,用通俗易懂的话来说,熵就是混乱、无序。
什么是熵增定律?熵增定律,源于1854年德国物理学家克劳修斯提出的热力学第二定律。该定律指出,在一个封闭的内,热量总是从高温物体流向低温物体,从有序走向无序,即熵值增加。字体“熵”,由物理学家胡刚复先生为解释这一定律而创造,用以度量的“内在混乱程度”。
计算熵变的三个公式是什么?
1、计算熵变的三个公式如下: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);TT2为状态1和2的热力学温度,K;PP2为状态1和2的绝对压力,Pa;Rg为气体常数,J/(kg·K)。
2、计算熵变的三个公式如下:对于一个可逆过程,熵变可以通过热力学第一定律计算:ΔS = Qrev / T 其中,ΔS表示的熵变,Qrev表示可逆过程中传递给的热量,T表示的温度。
3、化学熵变△S的三个公式推导如下:等温过程的熵变公式:对于可逆的等温过程,熵变△S可以由热量变化dQ和温度T的关系来推导。公式为:△S = ∫dQr/T,这里的Qr代表可逆过程中交换的热。简单说,就是在等温条件下,熵的变化等于过程中可逆热交换与温度的比值的积分。
4、总熵变的计算公式为:ΔS = ΔS + ΔS。根据热力学第二定律,孤立的总熵变总是非负的,即ΔS ≥ 0。这意味着在一个孤立中,自发过程总是导致总熵的增加或保持不变。在非孤立中,虽然环境的熵变和的熵变可能各自增加或减少,但它们的总和仍然遵循热力学第二定律。
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