由标准熵我们可以求得化学反应的标准摩尔熵变ΔrSmΘ:
ΔrSmΘ=∑viSmΘ(生成物)-∑viSmΘ(反应物)
此外,由ΔS=Qr/T可看出ΔS受T变化影响较小,因此在情况需要时可以直接将标准熵套入计算。
利用求得的摩尔熵变与焓变,可以通过ΔG=ΔH-TΔS计算出反应的吉布斯自由能降低量,设反应所做的非体积功为W,则
1、若W+ΔG<0,反应不可逆自发进行;
2、若W+ΔG=0,反应可逆进行;
3、若W+ΔG>0,反应无法进行。
由此可以准确无误判断一定条件下化学反应是否进行,这就是熵与熵增在化学热力学中的应用。
扩展资料
说明
①热力学第二定律是热力学的基本定律之一。它是关于在有限空间和时间内,一切和热运动有关的物理、化学过程具有不可逆性的经验总结。
上述(1)中①的讲法是克劳修斯(Clausius)在1850年提出的。②的讲法是开尔文于1851年提出的。这些表述都是等效的。
在①的讲法中,指出了在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移,而不能由低温物体自动向高温物体转移,也就是说在自然条件下,这个转变过程是不可逆的。要使热传递方向倒转过来,只有靠消耗功来实现。
在②的讲法中指出,自然界中任何形式的能都会很容易地变成热,而反过来热却不能在不产生其他影响的条件下完全变成其他形式的能,从而说明了这种转变在自然条件下也是不可逆的。
热机能连续不断地将热变为机械功,一定伴随有热量的损失。第二定律和第一定律不同,第一定律否定了创造能量和消灭能量的可能性,第二定律阐明了过程进行的方向性,否定了以特殊方式利用能量的可能性。 .
②人们曾设想制造一种能从单一热源取热,使之完全变为有用功而不产生其他影响的机器,这种空想出来的热机叫第二类永动机。它并不违反热力学第一定律,但却违反热力学第二定律。
有人曾计算过,地球表面有10亿立方千米的海水,以海水作单一热源,若把海水的温度哪怕只降低O.25度,放出热量,将能变成一千万亿度的电能足够全世界使用一千年。但只用海洋做为单一热源的热机是违反上述第二种讲法的,因此要想制造出热效率为百分之百的热机是绝对不可能的。
③从分子运动论的观点看,作功是大量分子的有规则运动,而热运动则是大量分子的无规则运动。显然无规则运动要变为有规则运动的几率极小,而有规则的运动变成无规则运动的几率大。一个不受外界影响的孤立系统,其内部自发的过程总是由几率小的状态向几率大的状态进行,从此可见热是不可能自发地变成功的。
④热力学第二定律只能适用于由很大数目分子所构成的系统及有限范围内的宏观过程。而不适用于少量的微观体系,也不能把它推广到无限的宇宙。
参考资料来源:百度百科-熵增原理
参考资料来源:百度百科-熵增
熵与熵变的应用
由标准熵我们可以求得化学反应的标准摩尔熵变ΔrSmΘ:ΔrSmΘ=∑viSmΘ(生成物)-∑viSmΘ(反应物)此外,由ΔS=Qr\/T可看出ΔS受T变化影响较小,因此在情况需要时可以直接将标准熵套入计算。利用求得的摩尔熵变与焓变,可以通过ΔG=ΔH-TΔS计算出反应的吉布斯自由能降低量,设反应所做的...
什么叫熵?什么是熵变?
在一个过程中,系统混乱度发生改变,称之为熵变,也就是△S。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。计算公式:一般地,对于反应:mA+nB=xC+yD,DrSmq=[x Sq,C+y Sq,D]–[m Sq,A+n Sq,B]。判断:往混乱度增大的方向反应,则△S...
熵变和熵有什么不同呢?
熵增就是体系的混乱度增大,同一物质,固态、液态、气态的混乱度依次增大。例如: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(像碳酸钙高温分解),液体的过程都是熵增的。熵减就是混乱程度减小。如果反应物无固体而生成物有固体,那么这个反应是熵减反应,例如:NH...
熵在生活各方面的应用
生命体是一个开放的系统,时刻与外界进行着物质、能量、信息的交换,符合“耗散结构”,可以用熵来分析一个生命体从生长、衰老、病死的全过程,用“生命熵”来独立定义。命熵的内容包含生命现象的时间序、空间结构序与功能序,生命熵变就直接反应这三个序的程度变化之和。
生物熵的对正常生命过程中的熵变分析
由于生命组织的增加,伴随生命活动而引发的熵增也继续增加。生物熵已经降下来了,熵变为负,从一定数值下降到约等于零,生命在继续成长中。20岁左右~35岁左右,这是生命的巩固时期。负熵从约等于熵增到与熵增相等,熵变为微负,熵变从约等于零到等于零,生命处在一个熵比较低的平衡状态中。这个时期...
“熵”的物理意义是什么?它是如何被定义的?
一般我们用熵是比较混乱度的改变来看的,ΔS就叫熵变,混乱度增大,就是熵增加,ΔS>0反之熵减少ΔS<0对于化学物质来说,固体就像睡觉前叠的整齐的被子,熵比较小,气体就像起床后的被子,混乱,熵比较大所以由固体到气体的过程是ΔS>0,气体越多熵增加越多。看是不是可以更好的理解吧。
什么是熵变?
熵变可以描述生物结构的复杂性和功能的变化。在信息科学中,熵和熵变被用来描述信息的混乱度和不确定性。总的来说,熵变是描述系统从有序向无序转化的过程,它是热力学第二定律的具体体现,并在多个学科领域都有广泛的应用。理解熵变的概念有助于我们理解自然系统的运行规律和演化趋势。
熵是状态函数,为什么体系熵变为零?
2、熵是系统的广度性质,具有加和性。3、熵是状态函数。4、可逆过程热温商不是熵,而是过程中熵函数的变化。不可逆过程的热温商之和小于该过程系统始终态之间的熵变。5、克劳修斯不等式dS-δQ\/T≥0 ①δQ是实际过程中交换的热,T是环境的温度 ②式中等号应用于可逆过程,此时环境与系统处于平衡...
熵变是什么意思,熵的变化有什么意义?
焓、熵的含义如下:1、熵变是指体系混乱程度的变化,熵变为正值说明体系的混乱程度增加,熵变为负值说明混乱程度减小。2、焓变是指体系内能的变化,焓变为正值说明反应放热体系能量减小,焓变为负值说明反应吸热体系能量增加。具体含义:焓:热力学中copy表示物质系统能量的一个状态函数,常用符号H表示。数...
基础知识(一)辅导:熵与熵变的介绍
因为:△S(T)=ST—S0,而S0=0,所以ST=△S(T),即用上述方法测得的熵变△S(T),就等于在温度T时,该物质的熵值,称为该物质的规定熵。由此可定义:在标准状态下,1mol纯物质的规定熵,即为该物质的标准摩尔规定熵,简称物质的标准熵。以Sm(-)表示,单位是J·K-1·mol-1。 应该注意,...