絕熱過程中熵值的變化為
在熱力學的絕熱過程中,如果內能不變那麼熵就不會改變。
熵的變化包括兩個部分:一是系統和環境間發生熱傳導或質量輸運,另一部分是由系統內不可逆的熱力學過程產生的熵增。
如果上述兩個部分都不發生,則熵不變。
對封閉系統,沒有質量輸運。
對絕熱系統,沒有熱傳導。
所以綜上,絕熱過程為等熵過程。
熵變
對於化學反應而言,若反應物和產物都處於標準狀態下,則反應過程的熵變,即為該反應的標準熵變。當反應進度為單位反應進度時,反應的標準熵變為該反應的標準摩爾熵變,以△rSm表示。
對於孤立體系而言,在其中發生的任何反應變化必然是自發的。熱力學第二定律告訴我們:在孤立體系中發生的任何變化或化學反應,總是向著熵值增大的方向進行,即向著△S孤立0的方向進行的。而當達到平衡時△S孤立=0,此時熵值達到最大。
假如不是孤立體系,則可以把體系與其四周的環境一起作為一個新的孤立體系考慮,熵增原理仍然是適用的。由此可以得出,自發反應是向著0的方向進行的。大家知道,在常壓下,當溫度低於273K時,水會自發地結成冰。
這個過程中體系的熵是減小的,似乎違反了熵增原理。但應注重到,這個體系並非孤立體系。在體系和環境間發生了熱交換。從水變成冰的過程中體系放熱給環境。環境吸熱後熵值增大了,而且環境熵值的增加超過了體系熵值的減小。因而體系的熵變加上環境的熵變仍是大於零的,所以上述自發反應是符合熱力學第二定律的。
熱力學第二定律:孤立體系(絕熱體系)的自發過程是體系熵增加的過程,即:
狀態ISI表示 狀態II用SII表示,所以 DS = SII - SI
DS > 0,過程自發進行
DS < 0,逆過程自發進行
DS = 0,平衡狀態。
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