熵的概念(請淺顯易懂)15

請問熵到底是一個什麼東西,我看了化學下(曾國輝)的熱力學,在開頭的一點點就卡住了。

可不可以請問,熵到底是什麼概念?

又為什麼會有ΔS=-ΔH/ΔT這個公式的出現,這個公式又代表什麼意義?

我現在是高一升高二,請用讓我聽得懂的方式解示,謝謝!

3 個解答

評分
  • 1 0 年前
    最佳解答

    一個很簡單的概念就是

    拿來判斷一個化學反應程序是否自發

    S這東西不像PVT這三種符號屬於"性質"

    而是人類自己想出來的代號

    代表溫度的變化函數

    而公式ΔS=-ΔH/ΔT

    是用來判斷一個化學反應系統是否為自發

    當一個物質發生化學反應的時候會有吸熱放熱狀態

    這個時候溫度不是會產生變化嗎

    那就會有ΔS

    而且這公式太狹隘了

    我以下說明正確公式

    -------------------------------------------------------------------------------

    ΔS=ΔQ/ΔT

    ΔS:人類自己發明的

    ΔQ:國中有念過吧!是熱量變化!

    ΔT:溫度變化

    那因為這是廣義的公式

    說了你會越複雜

    所以我就因你問的問題回答你舉出的公式的意義

    首先,你一定覺得我打錯了

    不是Q是H

    但我沒打錯

    你先把它記起來H就是Q

    但是有條件

    條件是"某純物質進行相變化"

    相變化就是固體變液體變氣體

    這些變化不是就是吸熱放熱嗎?(我上面有提到說吸熱放熱會有溫度變化)

    所以就可以套入S的公式

    再來,你一定覺得我少了個副號

    你一定有念物理吧

    物理不是有談到向量

    正負符號是因座標方向而變向量正副號而變

    所以

    重點就是這個正負符號就是吸熱放熱

    舉例說明

    固體→液體 ,ΔS=+ΔH/ΔT

    液體→氣體 ,ΔS=+ΔH/ΔT

    固體→氣體 ,ΔS=+ΔH/ΔT

    相反;

    固體←液體 ,ΔS=-ΔH/ΔT

    液體←氣體 ,ΔS=-ΔH/ΔT

    固體←氣體 ,ΔS=-ΔH/ΔT

    以上就是吸熱放熱造成正負號的不同

    還有問題可以問

    我不像其他人可以換顏色

    希望你能耐著心看

    2009-08-04 22:17:45 補充:

    所謂自發就是

    自然發生

    例如

    你在環境0度C下,水會變成冰

    就是液體變固體

    為自發

    參考資料: 大學化學人
  • 1 0 年前

    假設Q1為來自熱區的熱量

    Q2為來自冷區的熱量

    則E = ( Q1 - Q2 ) * 熱功當量

    高溫T1 低溫T2 可轉會成力學能的比例

    最多不超過溫差對高溫的比率 -> ( T1 - T2 ) / T1 (絕對溫度)

    註 : 開氏溫度0度 = 攝氏 -273度(最低溫,無任何熱量)

    ex : T1 = 100 T2 = 40 轉換 : T1 = 開氏溫度373 T2則為313

    則 ( 373 - 313 ) / 373 = 60 / 373 = 0.16 -> 16% (高溫流向低溫)

    能量轉換的自然方向 為力學能轉換為熱能

    ex : 熱由冰箱內部流向廚房 -> 非自然

    把轉動壓縮機的電能轉換為熱的過程 -> 自然

    ex : 火車頭 -> 鍋爐的爭氣變成力學能 使車輪轉動 -> 不自然

    不自然會由另一自然過程完全彌補

    為一部分的熱由鍋爐流向冷空氣

    熱力學 -> 熱的轉換過程的自然程度稱為熵 ( entropy )

    自然過程發生時 熵為增加 不自然過程發生時 熵為減少

    ex : 江熱物理丟入冷水冷卻 熵增加

    蒸汽機貨冰箱(汽缸 活塞或冷卻單元組件) 熵減少

    蛋會被其他部分之熵之補償掉

    註 : 熵在整個系統中不可能減少 只能不變或增加(大部分為增加)

    熵之變化量 = 她獲得貨失去的熱能 / 它的絕對溫度

    ( 失去熱能時 則符號為負 )

    熱力學第二定律是否不支持演化?

    鍋爐熵的變化量為輸出 -> -Q / T1

    冷卻器之對應變化量為 Q2 / T2

    因為整體熵變化需為0

    所以可寫出 : 熵之變化量 = Q1 / T1 + Q2 / T2 大於等於0

    -> Q2 / T2 大於等於 Q1 / T1 or Q2 / Q1 大於等於 T2 / T1

    而引擎效率η = ( Q1 - Q2 ) / Q1 = 1 - Q2 / Q1 小於等於

    1 - T2 / T1 = T1 - T2 / T1

    M理論禁止任何熵值降低作用自行發生

    ex : 水 二樑衛嘆變為複雜有機分子 熵為下降

    方程式能降應該為守恆

    熱力學第二定律:

    任何孤立存在的吸統 將會越來越無序

    但演化的結果顯然越來越有序

    所以他違反了? 並沒有

    ex : 一個池塘於寒冷的冬天任它自然發展 會完全結冰

    此現象由高度無序之液態變成非常有序的固態

    熱力學第二定律還是允許這種熵值(亂度)減少的情況發生

    池水結冰 熵為減少 但根據熱力學第二定律

    一定有其他地方的熵值增加了 補償它的減少

    此例中 池塘周圍的環境把持水的熱量吸收掉了

    使熵值增加 因此只要環境增機的熵值比池水減少的熵值多

    將不違反熱第學第二定律

    參考資料: 加莫夫的”物理A+班”
  • 小雪
    Lv 6
    1 0 年前

    簡單講:熵又叫「亂度」,可以用「混亂的程度」這種概念來理解。而熱力學第二定律就是說:世界(或說系統)有一個趨勢,就是會朝向最大亂度。這件事是說:如果系統不確定會處在哪一種狀態,自然定律會使得系統朝向「最混亂」的狀態前進。

    例子:你在清水中滴入一滴墨汁,墨汁會暈散開來。但你不會看到一杯已混有墨汁的水,突然回到這些墨汁凝聚成一滴的狀態。這是因為在這杯清水的系統中,墨汁凝聚在一起的熵較小,(亂度較小,較不混亂)而暈開來的熵較大。因此,自然現象會讓我們看到墨汁暈開來,而不是凝聚在一起。

    例子:溫度傳導。兩個不同溫度的物體靠在一起,到最後兩者的溫度會一樣。這是因為溫度一樣的熵較高,因此自然界會產生這種現象。

    也就是說,自然界的事物,會趨向「最混亂」的方向運作,而不是趨向最有規矩秩序的方向運作:自然界通常將會「有序」變成「無序」,生命的老化而致毀滅,也可以用這個來說明。

    有人會問:那麼植物生長,不是將空氣、陽光(能量)、水結合成植物嗎?這應該是從「無序」變成「有序」啊?但其實這是謬誤。自然界孕育出生命,乍看之下,在生命的觀點是從「無序」變成「有序」。但是對整個系統大自然來說,這種孕育的過程熵是會增加的。

    在物理的運用上,通常可以計算系統熵的增加或減少,來判斷物理現象的發生與否。

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