绝热过程中熵值的变化为
在热力学的绝热过程中,如果内能不变那么熵就不会改变。
熵的变化包括两个部分:一是系统和环境间发生热传导或质量输运,另一部分是由系统内不可逆的热力学过程产生的熵增。
如果上述两个部分都不发生,则熵不变。
对封闭系统,没有质量输运。
对绝热系统,没有热传导。
所以综上,绝热过程为等熵过程。
熵变
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。当反应进度为单位反应进度时,反应的标准熵变为该反应的标准摩尔熵变,以△rSm表示。
对于孤立体系而言,在其中发生的任何反应变化必然是自发的。热力学第二定律告诉我们:在孤立体系中发生的任何变化或化学反应,总是向着熵值增大的方向进行,即向着△S孤立0的方向进行的。而当达到平衡时△S孤立=0,此时熵值达到最大。
假如不是孤立体系,则可以把体系与其四周的环境一起作为一个新的孤立体系考虑,熵增原理仍然是适用的。由此可以得出,自发反应是向着0的方向进行的。大家知道,在常压下,当温度低于273K时,水会自发地结成冰。
这个过程中体系的熵是减小的,似乎违反了熵增原理。但应注重到,这个体系并非孤立体系。在体系和环境间发生了热交换。从水变成冰的过程中体系放热给环境。环境吸热后熵值增大了,而且环境熵值的增加超过了体系熵值的减小。因而体系的熵变加上环境的熵变仍是大于零的,所以上述自发反应是符合热力学第二定律的。
热力学第二定律:孤立体系(绝热体系)的自发过程是体系熵增加的过程,即:
状态ISI表示 状态II用SII表示,所以 DS = SII - SI
DS > 0,过程自发进行
DS < 0,逆过程自发进行
DS = 0,平衡状态。
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