熱溫熵的計算方法

⑴ 熵定律的計算公式

計算公式

1、克勞修斯首次從宏觀角度提出熵概念，其計算公式為:S=Q/T,(計算熵差時，式中應為△Q)

2、波爾茲曼又從微觀角度提出熵概念，公式為:S=klnΩ，Ω是微觀狀態數，通常又把S當作描述混亂成度的量。

3、筆者針對Ω不易理解、使用不便的現狀，研究認為Ω與理想氣體體系的宏觀參量成正比，即:Ω(T)=(T/εT)3/2,Ω(V)=V/εV，得到理想氣體的體積熵為SV=klnΩv=klnV,溫度熵為ST=klnΩT=(3/2)klnT ，計算任意過程的熵差公式為△S=(3/2)kln(T'/T)+kln(V'/V),這微觀與宏觀關系式及分熵公式，具有易於理解、使用方便的特點，有利於教和學，可稱為第三代熵公式。

上述三代熵公式，使用的物理量從形式上看具有"直觀→抽象→直觀"的特點，我們認為這不是概念游戲，是對熵概念認識的一次飛躍。

拓展資料

熵定律是科學定律之最，這是愛因斯坦的觀點。我們知道能源與材料、信息一樣，是物質世界的三個基本要素之一，而在物理定律中，能量守恆定律是最重要的定律，它表明了各種形式的能量在相互轉換時，總是不生不滅保持平衡的。熵的概念最早起源於物理學，用於度量一個熱力學系統的無序程度。熱力學第二定律，又稱"熵增定律"，表明了在自然過程中，一個孤立系統的總混亂度(即"熵")不會減小。

詳細內容

最高定律

在等勢面上，熵增原理反映了非熱能與熱能之間的轉換具有方向性，即非熱能轉變為熱能效率可以100%,而熱能轉變成非熱能時效率則小於100%(轉換效率與溫差成正比),這種規律制約著自然界能源的演變方向，對人類生產、生活影響巨大;在重力場中，熱流方向由體系的勢焓(勢能+焓)差決定，即熱量自動地從高勢焓區傳導至低勢焓區，當出現高勢焓區低溫和低勢焓區高溫時，熱量自動地從低溫區傳導至高溫區，且不需付出其它代價，即絕對熵減過程。

顯然熵所描述的能量轉化規律比能量守恆定律更重要，通俗地講:熵定律是"老闆"，決定著企業的發展方向，而能量守恆定律是"出納",負責收支平衡，所以說熵定律是自然界的最高定律。

分熵的特點

熵概念源於卡諾熱機循環效率的研究，是以熱溫商的形式而問世的，當計算某體系發生狀態變化所引起的熵變總離不開兩點，一是可逆過程;二是熱量的得失，故總熵概念擺脫不了熱溫商這個原始外衣。當用狀態數來認識熵的本質時，我們通過研究發現，理想氣體體系的總微觀狀態數受宏觀的體積、溫度參數的控制，進而得到體系的總熵等於體積熵與溫度熵之和(見有關文章)，用分熵概念考察體系的熵變化，不必設計什麼可逆路徑，概念直觀、計算方便(已被部分專家認可),因而有利於教和學。

熵流

熵流是普里戈津在研究熱力學開放系統時首次提出的概念(普里戈津是比利時科學家，因對熱力學理論有所發展，獲得1977年諾貝爾化學獎)，普氏的熵流概念是指系統與外界交換的物質流及能量流。

我們認為這個定義不太精闢，這應從熵的本質來認識它，不錯物質流一定是熵的載體，而能量流則不一定，能量可分熱能和非熱能[如電能、機械能、光能(不是熱輻射)]，當某絕熱系統與外界交換非熱能(發生可逆變化)時，如通電導線(超導材料)經過絕熱系統內，對體系內熵沒有影響，准確地說能量流中只有熱能流(含熱輻射)能引人熵流(對非絕熱系統)。

對於實際情形，非熱能作用於系統發生的多是不可逆過程，會有熱效應產生，這時系統出現熵增加，這只能叫(有原因的)熵產生，而不能叫熵流的流入，因能量流不等於熵流，所以不論什麼形式的非熱能流都不能叫熵流，更不能籠統地把能量流稱為熵流。

⑵ 體系做了最大的功,放熱1.67

W是功,包含了體積功和非體積功.題中反應前後體積不變,體積功等於零,非體積功可不等於零.不要一看見W就認為是體積功,得仔細看題是否有非體積功.
第二問同理,Q=ΔH 成立的條件是：等溫恆壓且不作非體積功.此題中存在非體積功,這個公式是不能用的.

總之,書上的公式不可盲目應用,必須掌握每個公式的適用條件,條件不和不能用的.關鍵在於理解課本上的公式推導過程,你有關升華的說法毫無道理,說明你還沒有吃透這些概念和公式.

對於此題,由於存在非體積功,很多公式是不能用的,只能從最基本的公式出發進行推導.
放熱4.86kJ → Q=-4.86kJ
►這是 Q 的定義
反應前後體積不變 → ΔU = ΔH = -80.25kJ
►根據H的定義 H = U + pV 以及pV不變可知
熱力學第一定律 ΔU = Q + W → W = -75.39kJ
►沒什麼好說的,熱力學第一定律
體系做了最大功（可逆途徑）→ ΔG = W(非) = -75.39kJ
►;最大功的含義（本質是熱力學第二定律）
等溫可逆途徑下 ΔS = Q/T → ΔS = -16.2J/(mol·K)
►熵的計算方法（熱溫商）.也可以根據 G = H - TS 定義式得到

⑶ 高溫熱源的熵變怎麼計算請問是為何 求大神

一、環境熵變=Q（環境）/T（環境）=-Q（系統）/T（環境）

二、系統熵變分三種情況：

單純PVT變化：

（1）理想氣體單純pvt變化ΔS=nCv,mΔTlnT2/T1+nRlnV1/V2

（2）凝聚態物質單純pvt變化分恆溫恆壓兩種情況

體系熵變的計算。環境和隔離體系熵變的計算環境熵變按定義環計算。為體系實際進行的過程中體系所吸收的熱，不是虛擬的過程中體系所吸收的熱。體系實際進行的過程中體系所吸收的熱和虛擬的過程中體系所吸收的熱是相等的，因為兩個過程都是恆壓的。

(3)熱溫熵的計算方法擴展閱讀：

熱力學第三定律對於純物質的晶體，在熱力學零度時，熵為零。

系統的熵僅與始末狀態有關，與過程無關，因此，若始、末兩態之間為一不可逆過程，則可以在兩態之間設計一個可逆過程，通過計算該可逆過程的熱溫比積分，得到系統在兩個平衡態之間不可逆過程的熵變。

⑷ 熱力學熵的問題

將此分為兩個過程：1自由膨脹；2絕熱壓縮。

首先求熵：在過程1中熵變借用等溫線上熵變的計算方法：
dQ=dW=pdV=(RT/V)dV，（雖然出現了dQ，但自由膨脹過程中其實是沒有熱量交換的，這里的dQ是與自由膨脹過程初末狀態相同的等溫膨脹的交換熱量；注意T是常量，後面會做解釋）
熵變即Sf-Si=對dQ/T積分=對=(R/V)dV積分，從V1到V2積分，就得熵變=Rln[V2/V1]。

過程2是絕熱壓縮過程，也就是說這個過程位於絕熱線上，也就是等熵線，所以這個過程的熵變為0.將兩個過程的熵變合起來得到總熵變為Rln[V2/V1]。

再求終溫：
在過程1中，熱量交換Q=0，氣體做功W=0，內能變化為0，內能是溫度的函數，也就是說溫度變化亦為0，此過程結束後溫度為T（雖然這不能視為等溫過程，但初末狀態的確在同一條等溫線上，這也是為什麼前邊計算這一過程的熵變時可以借用等溫線上的熵變，注意熵只是狀態的函數，與達到這一狀態所經歷的具體路徑無關）；

在過程2中，熱量交換Q=0，氣體做功W是將pdV從V2到V1積分，這里需一點技巧就是要知道p與V的關系，絕熱過程中有pV^r=Constant，r=Cp/Cv，對於理想氣自然是單原子氣體，所以r=（5/2）/（3/2）=5/3；初末狀態都在同一條絕熱線上，注意初始壓強就是p0=RT/V2，隨後的壓強與體積的關系就可以藉此寫為p=(p0·V2^r)/(V^r)=[(RT/V2)·V2^r]/(V^r)，將此帶入前面的積分式計算出氣體在此過程中對外做功W（注意，你算出來的W應當是負的）。
算完W，藉助Cv（Tf-T）=-W，就可以算出終溫Tf（Tf是比T高的溫度）。Cv已經說過是3/2.
整個運算沒有出現摩爾數n是因為它等於1，我就沒有寫。

另外一點建議，像這樣的熱學問題其實很簡單，
首先你要明確熱力學第一定律：Ef-Ei=Q-W，明白了它，熱學剩下的問題就簡單多了。
Ef和Ei是體系的終和初內能，Q是體系從外界吸取的熱量，如果熱量從體系流出，這個值就取負值；W是體系對外做功，如果外界對體系做功，W就要取負值。
也就是說體系的內能變化等於吸收的熱量在減去對外做的功。

知道了這個關系，再研究其他過程就容易多了，像等溫過程，就是內能變化為0，說明Q=W；
等容過程體積不變，那麼做功就為0，說明內能變化等於Q；等壓過程W=積分pdV，所以dE=dQ-pdV。
以上建議給你參考。

⑸ 焓與熵的定義及其計算規則

熵

shāng
〈名〉
物理名詞,用溫度除熱量所得的商,標志熱量轉化為功的程度 [entropy]

物理意義：物質微觀熱運動時，混亂程度的標志。

熱力學中表徵物質狀態的參量之一，通常用符號S表示。在經典熱力學中，可用增量定義為dS＝(dQ/T)，式中T為物質的熱力學溫度；dQ為熵增過程中加入物質的熱量。下標「可逆」表示加熱過程所引起的變化過程是可逆的。若過程是不可逆的，則dS＞(dQ/T)不可逆。單位質量物質的熵稱為比熵，記為s。熵最初是根據熱力學第二定律引出的一個反映自發過程不可逆性的物質狀態參量。熱力學第二定律是根據大量觀察結果總結出來的規律，有下述表述方式：①熱量總是從高溫物體傳到低溫物體，不可能作相反的傳遞而不引起其他的變化；②功可以全部轉化為熱，但任何熱機不能全部地、連續不斷地把所接受的熱量轉變為功（即無法製造第二類永動機）；③在孤立系統中，實際發生的過程總使整個系統的熵值增大，此即熵增原理。摩擦使一部分機械能不可逆地轉變為熱，使熵增加。熱量dQ由高溫(T1)物體傳至低溫(T2)物體，高溫物體的熵減少dS1=dQ/T1，低溫物體的熵增加dS2=dQ/T2，把兩個物體合起來當成一個系統來看，熵的變化是dS＝dS2－dS1＞0，即熵是增加的。

◎ 物理學上指熱能除以溫度所得的商，標志熱量轉化為功的程度。

◎ 科學技術上泛指某些物質系統狀態的一種量（liàng）度，某些物質系統狀態可能出現的程度。亦被社會科學用以借喻人類社會某些狀態的程度。

◎ 在資訊理論中，熵表示的是不確定性的量度。

只有當你所使用的那個特定系統中的能量密度參差不齊的時候，能量才能夠轉化為功，這時，能量傾向於從密度較高的地方流向密度較低的地方，直到一切都達到均勻為止。正是依靠能量的這種流動，你才能從能量得到功。

江河發源地的水位比較高，那裡的水的勢能也比河口的水的勢能來得大。由於這個原因，水就沿著江河向下流入海洋。要不是下雨的話，大陸上所有的水就會全部流入海洋，而海平面將稍稍升高。總勢能這時保持不變。但分布得比較均勻。

正是在水往下流的時候，可以使水輪轉動起來，因而水就能夠做功。處在同一個水平面上的水是無法做功的，即使這些水是處在很高的高原上，因而具有異常高的勢能，同樣做不了功。在這里起決定性作用的是能量密度的差異和朝著均勻化方向的流動。

熵是混亂和無序的度量。熵值越大，混亂無序的程度越大。我們這個宇宙是熵增的宇宙。熱力學第二定律體現的就是這個特徵。生命是高度的有序，智慧是高度的有序，在一個熵增的宇宙為什麼會出現生命？會進化出智慧？（負熵） 。熱力學第二定律還揭示了：局部的有序是可能的，但必須以其他地方的更大無序為代價。人生存，就要能量，要食物，要以動植物的死亡(熵增)為代價。萬物生長靠太陽。動植物的有序又是以太陽核反應的衰竭（熵增）或其他形式的熵增為代價的。人關在完全封閉的鉛盒子里，無法以其他地方的熵增維持自己的負熵。在這個相對封閉的系統中，熵增的法則破壞了生命的有序。熵是時間的箭頭，在這個宇宙中是不可逆的。熵與時間密切相關。如果時間停止「流動」，熵增也就無從談起。「任何我們已知的物質能關住」的東西，不是別的，就是「時間」。低溫關住的也是「時間」。生命是物質的有序「結構」。「結構」與具體的物質不是同一個層次的概念。就像大廈的建築材料和大廈的式樣不是同一個層次的概念一樣。生物學已經證明，凡是到了能上網歲數的人，身體中的原子,已經沒有一個是剛出生時候的了。但是，你還是你，我還是我，生命還在延續。倒是死了的人，沒有了新陳代謝，身體中的分子可以保留很長時間。意識是比生命更高層次的有序，可以在生命之間傳遞。說到這里，我想物質與意識的層次關系應該比較清楚了。（摘自人民網BBS論壇）

不管對哪一種能量來說，情況都是如此。在蒸汽機中，有一個熱庫把水變成蒸汽，還有一個冷庫把蒸汽冷凝成水。起決定性作用的正是這個溫度差。在任何單一的、毫無差別的溫度下——不管這個溫度有多高——是不可能得到任何功的。

「熵」(entropy)是德國物理學家克勞修斯(Rudolf Clausius, 1822 – 1888)在1850年創造的一個術語，他用它來表示任何一種能量在空間中分布的均勻程度。能量分布得越均勻，熵就越大。如果對於我們所考慮的那個系統來說，能量完全均勻地分布，那麼，這個系統的熵就達到最大值。

在克勞修斯看來，在一個系統中，如果聽任它自然發展，那麼，能量差總是傾向於消除的。讓一個熱物體同一個冷物體相接觸，熱就會以下面所說的方式流動：熱物體將冷卻，冷物體將變熱，直到兩個物體達到相同的溫度為止。如果把兩個水庫連接起來，並且其中一個水庫的水平面高於另一個水庫，那麼，萬有引力就會使一個水庫的水面降低，而使另一個水面升高，直到兩個水庫的水面均等，而勢能也取平為止。

因此，克勞修斯說，自然界中的一個普遍規律是：能量密度的差異傾向於變成均等。換句話說，「熵將隨著時間而增大」。

對於能量從密度較高的地方向密度較低的地方流動的研究，過去主要是對於熱這種能量形態進行的。因此，關於能量流動和功－－能轉換的科學就被稱為「熱力學」，這是從希臘文「熱運動」一詞變來的。

人們早已斷定，能量既不能創造，也不能消滅。這是一條最基本的定律；所以人們把它稱為「熱力學第一定律」。

克勞修斯所提出的熵隨時間而增大的說法，看來差不多也是非常基本的一條普遍規律，所以它被稱為「熱力學第二定律」。

描述熱力學系統的重要態函數之一。熵的大小反映系統所處狀態的穩定情況，熵的變化指明熱力學過程進行的方向，熵為熱力學第二定律提供了定量表述。

為了定量表述熱力學第二定律，應該尋找一個在可逆過程中保持不變，在不可逆過程中單調變化的態函數。克勞修斯在研究卡諾熱機時，根據卡諾定理得出了對任意循環過程都都適用的一個公式 ，式中Q是系統從溫度為T的熱源吸收的微小熱量，等號和不等號分別對應可逆和不可逆過程。可逆循環的表明存在著一個態函數熵，可定義為另一式（參見相關著述）。

對於絕熱過程Q＝0，故S≥0，即系統的熵在可逆絕熱過程中不變，在不可逆絕熱過程中單調增大。這就是熵增加原理。由於孤立系統內部的一切變化與外界無關，必然是絕熱過程，所以熵增加原理也可表為：一個孤立系統的熵永遠不會減少。它表明隨著孤立系統由非平衡態趨於平衡態，其熵單調增大，當系統達到平衡態時，熵達到最大值。熵的變化和最大值確定了孤立系統過程進行的方向和限度，熵增加原理就是熱力學第二定律。

能量是物質運動的一種量度，形式多樣，可以相互轉換。某種形式的能量如內能越多表明可供轉換的潛力越大。熵原文的字意是轉變，描述內能與其他形式能量自發轉換的方向和轉換完成的程度。隨著轉換的進行，系統趨於平衡態，熵值越來越大，這表明雖然在此過程中能量總值不變，但可供利用或轉換的能量卻越來越少了 。 內能 、 熵和熱力學第一、第二定律使人們對與熱運動相聯系的能量轉換過程的基本特徵有了全面完整的認識。

從微觀上說，熵是組成系統的大量微觀粒子無序度的量度，系統越無序、越混亂，熵就越大。熱力學過程不可逆性的微觀本質和統計意義就是系統從有序趨於無序，從概率較小的狀態趨於概率較大的狀態。

資訊理論中的熵：信息的度量單位。資訊理論的創始人Shannon在其著作《通信的數學理論》中提出了建立在概率統計模型上的信息度量。他把信息定義為「用來消除不確定性的東西」。

Shannon公式：I(A)=-logP(A)

I(A)度量事件A發生所提供的信息量，稱之為事件A的自信息，P(A)為事件A發生的概率。如果一個隨機試驗有N個可能的結果或一個隨機消息有N個可能值，若它們出現的概率分別為p1,p2,…，pN,則這些事件的自信息的平均值：

H=-SUM(pi*log(pi)),i=1,2…N。H稱為熵。

在資訊理論中，熵可用作某事件不確定度的量度。信息量越大，體系結構越規則，功能越完善，熵就越小。利用熵的概念 ，可以從理論上研究信息的計量 、傳遞 、變換 、存儲。此外，熵在控制論、概率論、數論、天體物理、生命科學等領域也都有一定的應用。

⑹ 怎樣理熱力學中的熵

1、關於熵的定義
dS=dQrev/T
注意：式中的 dQrev 是工質可逆過程吸收或放出的熱量，T 是工質本身的溫度。
2、關於熵的性質
（1）熵是狀態參數，即其大小與過程無關，而僅與狀態相關；
（2）比熵具有強度參量的特性。
3、關於熵的計算
s=so+∫dq/T
注意：
（1）so---為熵的基準，可以根據具體情況確定，通常可取1atm下0K或0℃為0；
（2）so無論取什麼基準，其熵變△s不變；
（3）由於熵是狀態參數，故無論是怎樣的過程，均可按可逆過程計算，但一定要注意的是，dq 一定是可逆過程下的熱量；
（4）∫dq/T 的下界是基準態，上界是（P，T）下的狀態，即 s 不僅與溫度有關，且還與壓力有關；
（5）系統總熵變等於系統內各個子系統熵變之和，即
△S=∑△Si
（6）孤立系統的總熵變
△Siso=∑△Si=Sg（熵產）≥0
4、關於熵的應用
（1）工程應用。熵是物質的某個特殊屬性，故熵同比熱容、密度等一樣重要，特別是熱力過程計算、分析時不可或缺的參數；
（2）其他應用。由於熵的特性，已經被廣泛應用於社會的各個領域，如信息熵、人體熵、社會熵等，已拓寬了原有熵的基本含義，但其根本屬性未變。
5、關於熵的理解
（1）上述1-4點是對熵的最基本理解與運用；
（2）熵的本質特徵是其無序性，即熵增大，表明無序程度升高；
（3）熵具有時間的特性，即任何孤立系統的總熵一定是沿著熵增加的方向進行，這就是所謂的熵增原理，也即過程進行的方向性；
（4）個體熵可增可減；
（5）熵產表明過程必不可逆，必然有機械能的損失。可逆過程熵產為0。熵產不可能為負。
（6）所有的自發過程，必然產生熵產，即所有的自發過程都不可逆。如不等溫傳熱、氣體的混合、真空膨脹、流體流經閥門、機械能向熱能轉化等；
（7）孤立系統達到平衡狀態時，熵增達到最大值；

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最後，樓主多做點關於熵的題目，更有利於對熵的理解。

⑺ 熵是什麼如何理解熵原理和熵增原理

熵，熱力學中表徵物質狀態的參量之一，用符號S表示，其物理意義是體系混亂程度的度量。

燈泡碎了不能自己復原，而這一切都是因為熵。

熵增原理，指孤立熱力學系統的熵不減少，總是增大或者不變。用來給出一個孤立系統的演化方向。

說明一個孤立系統不可能朝低熵的狀態發展，不會變得有序。熵增原理是適合熱力學孤立體系的，能量守恆定律是描述自然界普遍適用的定律。 熵增定律僅適合於孤立體系，這是問題的關鍵。

⑻ 熵怎麼計算

熱力學中表徵物質狀態的參量之一,通常用符號S表示。在經典熱力學中，可用增量定義為dS＝(dQ/T)，式中T為物質的熱力學溫度;dQ為熵增過程中加入物質的熱量；下標「可逆」表示加熱過程所引起的變化過程是可逆的。若過程是不可逆的,則dS＞(dQ/T)不可逆。單位質量物質的熵稱為比熵,記為 s。熵最初是根據熱力學第二定律引出的一個反映自發過程不可逆性的物質狀態參量。熱力學第二定律是根據大量觀察結果總結出來的規律，有下述表述方式：①熱量總是從高溫物體傳到低溫物體，不可能作相反的傳遞而不引起其他的變化；②功可以全部轉化為熱，但任何熱機不能全部地、連續不斷地把所接受的熱量轉變為功（即無法製造第二類永動機）；③在孤立系統中,實際發生的過程,總使整個系統的熵值增大，此即熵增原理。摩擦使一部分機械能不可逆地轉變為熱，使熵增加。熱量dQ由高溫(T1)物體傳至低溫(T2)物體,高溫物體的熵減少dS1=dQ/T1,低溫物體的熵增加dS2=dQ/T2,把兩個物體合起來當成一個系統來看,熵的變化是dS＝dS2－dS1＞0，即熵是增加的。
物理學上指熱能除以溫度所得的商，標志熱量轉化為功的程度。物質都有自己的標准熵，一個反應可以根據各種物質的熵來計算熵變。ΔH-TΔs是計算自由能的公式，用來判斷反應的自發性。