热温熵的计算方法

⑴ 熵定律的计算公式

计算公式

1、克劳修斯首次从宏观角度提出熵概念，其计算公式为:S=Q/T,(计算熵差时，式中应为△Q)

2、波尔兹曼又从微观角度提出熵概念，公式为:S=klnΩ，Ω是微观状态数，通常又把S当作描述混乱成度的量。

3、笔者针对Ω不易理解、使用不便的现状，研究认为Ω与理想气体体系的宏观参量成正比，即:Ω(T)=(T/εT)3/2,Ω(V)=V/εV，得到理想气体的体积熵为SV=klnΩv=klnV,温度熵为ST=klnΩT=(3/2)klnT ，计算任意过程的熵差公式为△S=(3/2)kln(T'/T)+kln(V'/V),这微观与宏观关系式及分熵公式，具有易于理解、使用方便的特点，有利于教和学，可称为第三代熵公式。

上述三代熵公式，使用的物理量从形式上看具有"直观→抽象→直观"的特点，我们认为这不是概念游戏，是对熵概念认识的一次飞跃。

拓展资料

熵定律是科学定律之最，这是爱因斯坦的观点。我们知道能源与材料、信息一样，是物质世界的三个基本要素之一，而在物理定律中，能量守恒定律是最重要的定律，它表明了各种形式的能量在相互转换时，总是不生不灭保持平衡的。熵的概念最早起源于物理学，用于度量一个热力学系统的无序程度。热力学第二定律，又称"熵增定律"，表明了在自然过程中，一个孤立系统的总混乱度(即"熵")不会减小。

详细内容

最高定律

在等势面上，熵增原理反映了非热能与热能之间的转换具有方向性，即非热能转变为热能效率可以100%,而热能转变成非热能时效率则小于100%(转换效率与温差成正比),这种规律制约着自然界能源的演变方向，对人类生产、生活影响巨大;在重力场中，热流方向由体系的势焓(势能+焓)差决定，即热量自动地从高势焓区传导至低势焓区，当出现高势焓区低温和低势焓区高温时，热量自动地从低温区传导至高温区，且不需付出其它代价，即绝对熵减过程。

显然熵所描述的能量转化规律比能量守恒定律更重要，通俗地讲:熵定律是"老板"，决定着企业的发展方向，而能量守恒定律是"出纳",负责收支平衡，所以说熵定律是自然界的最高定律。

分熵的特点

熵概念源于卡诺热机循环效率的研究，是以热温商的形式而问世的，当计算某体系发生状态变化所引起的熵变总离不开两点，一是可逆过程;二是热量的得失，故总熵概念摆脱不了热温商这个原始外衣。当用状态数来认识熵的本质时，我们通过研究发现，理想气体体系的总微观状态数受宏观的体积、温度参数的控制，进而得到体系的总熵等于体积熵与温度熵之和(见有关文章)，用分熵概念考察体系的熵变化，不必设计什么可逆路径，概念直观、计算方便(已被部分专家认可),因而有利于教和学。

熵流

熵流是普里戈津在研究热力学开放系统时首次提出的概念(普里戈津是比利时科学家，因对热力学理论有所发展，获得1977年诺贝尔化学奖)，普氏的熵流概念是指系统与外界交换的物质流及能量流。

我们认为这个定义不太精辟，这应从熵的本质来认识它，不错物质流一定是熵的载体，而能量流则不一定，能量可分热能和非热能[如电能、机械能、光能(不是热辐射)]，当某绝热系统与外界交换非热能(发生可逆变化)时，如通电导线(超导材料)经过绝热系统内，对体系内熵没有影响，准确地说能量流中只有热能流(含热辐射)能引人熵流(对非绝热系统)。

对于实际情形，非热能作用于系统发生的多是不可逆过程，会有热效应产生，这时系统出现熵增加，这只能叫(有原因的)熵产生，而不能叫熵流的流入，因能量流不等于熵流，所以不论什么形式的非热能流都不能叫熵流，更不能笼统地把能量流称为熵流。

⑵ 体系做了最大的功,放热1.67

W是功,包含了体积功和非体积功.题中反应前后体积不变,体积功等于零,非体积功可不等于零.不要一看见W就认为是体积功,得仔细看题是否有非体积功.
第二问同理,Q=ΔH 成立的条件是：等温恒压且不作非体积功.此题中存在非体积功,这个公式是不能用的.

总之,书上的公式不可盲目应用,必须掌握每个公式的适用条件,条件不和不能用的.关键在于理解课本上的公式推导过程,你有关升华的说法毫无道理,说明你还没有吃透这些概念和公式.

对于此题,由于存在非体积功,很多公式是不能用的,只能从最基本的公式出发进行推导.
放热4.86kJ → Q=-4.86kJ
►这是 Q 的定义
反应前后体积不变 → ΔU = ΔH = -80.25kJ
►根据H的定义 H = U + pV 以及pV不变可知
热力学第一定律 ΔU = Q + W → W = -75.39kJ
►没什么好说的,热力学第一定律
体系做了最大功（可逆途径）→ ΔG = W(非) = -75.39kJ
►;最大功的含义（本质是热力学第二定律）
等温可逆途径下 ΔS = Q/T → ΔS = -16.2J/(mol·K)
►熵的计算方法（热温商）.也可以根据 G = H - TS 定义式得到

⑶ 高温热源的熵变怎么计算请问是为何 求大神

一、环境熵变=Q（环境）/T（环境）=-Q（系统）/T（环境）

二、系统熵变分三种情况：

单纯PVT变化：

（1）理想气体单纯pvt变化ΔS=nCv,mΔTlnT2/T1+nRlnV1/V2

（2）凝聚态物质单纯pvt变化分恒温恒压两种情况

体系熵变的计算。环境和隔离体系熵变的计算环境熵变按定义环计算。为体系实际进行的过程中体系所吸收的热，不是虚拟的过程中体系所吸收的热。体系实际进行的过程中体系所吸收的热和虚拟的过程中体系所吸收的热是相等的，因为两个过程都是恒压的。

(3)热温熵的计算方法扩展阅读：

热力学第三定律对于纯物质的晶体，在热力学零度时，熵为零。

系统的熵仅与始末状态有关，与过程无关，因此，若始、末两态之间为一不可逆过程，则可以在两态之间设计一个可逆过程，通过计算该可逆过程的热温比积分，得到系统在两个平衡态之间不可逆过程的熵变。

⑷ 热力学熵的问题

将此分为两个过程：1自由膨胀；2绝热压缩。

首先求熵：在过程1中熵变借用等温线上熵变的计算方法：
dQ=dW=pdV=(RT/V)dV，（虽然出现了dQ，但自由膨胀过程中其实是没有热量交换的，这里的dQ是与自由膨胀过程初末状态相同的等温膨胀的交换热量；注意T是常量，后面会做解释）
熵变即Sf-Si=对dQ/T积分=对=(R/V)dV积分，从V1到V2积分，就得熵变=Rln[V2/V1]。

过程2是绝热压缩过程，也就是说这个过程位于绝热线上，也就是等熵线，所以这个过程的熵变为0.将两个过程的熵变合起来得到总熵变为Rln[V2/V1]。

再求终温：
在过程1中，热量交换Q=0，气体做功W=0，内能变化为0，内能是温度的函数，也就是说温度变化亦为0，此过程结束后温度为T（虽然这不能视为等温过程，但初末状态的确在同一条等温线上，这也是为什么前边计算这一过程的熵变时可以借用等温线上的熵变，注意熵只是状态的函数，与达到这一状态所经历的具体路径无关）；

在过程2中，热量交换Q=0，气体做功W是将pdV从V2到V1积分，这里需一点技巧就是要知道p与V的关系，绝热过程中有pV^r=Constant，r=Cp/Cv，对于理想气自然是单原子气体，所以r=（5/2）/（3/2）=5/3；初末状态都在同一条绝热线上，注意初始压强就是p0=RT/V2，随后的压强与体积的关系就可以借此写为p=(p0·V2^r)/(V^r)=[(RT/V2)·V2^r]/(V^r)，将此带入前面的积分式计算出气体在此过程中对外做功W（注意，你算出来的W应当是负的）。
算完W，借助Cv（Tf-T）=-W，就可以算出终温Tf（Tf是比T高的温度）。Cv已经说过是3/2.
整个运算没有出现摩尔数n是因为它等于1，我就没有写。

另外一点建议，像这样的热学问题其实很简单，
首先你要明确热力学第一定律：Ef-Ei=Q-W，明白了它，热学剩下的问题就简单多了。
Ef和Ei是体系的终和初内能，Q是体系从外界吸取的热量，如果热量从体系流出，这个值就取负值；W是体系对外做功，如果外界对体系做功，W就要取负值。
也就是说体系的内能变化等于吸收的热量在减去对外做的功。

知道了这个关系，再研究其他过程就容易多了，像等温过程，就是内能变化为0，说明Q=W；
等容过程体积不变，那么做功就为0，说明内能变化等于Q；等压过程W=积分pdV，所以dE=dQ-pdV。
以上建议给你参考。

⑸ 焓与熵的定义及其计算规则

熵

shāng
〈名〉
物理名词,用温度除热量所得的商,标志热量转化为功的程度 [entropy]

物理意义：物质微观热运动时，混乱程度的标志。

热力学中表征物质状态的参量之一，通常用符号S表示。在经典热力学中，可用增量定义为dS＝(dQ/T)，式中T为物质的热力学温度；dQ为熵增过程中加入物质的热量。下标“可逆”表示加热过程所引起的变化过程是可逆的。若过程是不可逆的，则dS＞(dQ/T)不可逆。单位质量物质的熵称为比熵，记为s。熵最初是根据热力学第二定律引出的一个反映自发过程不可逆性的物质状态参量。热力学第二定律是根据大量观察结果总结出来的规律，有下述表述方式：①热量总是从高温物体传到低温物体，不可能作相反的传递而不引起其他的变化；②功可以全部转化为热，但任何热机不能全部地、连续不断地把所接受的热量转变为功（即无法制造第二类永动机）；③在孤立系统中，实际发生的过程总使整个系统的熵值增大，此即熵增原理。摩擦使一部分机械能不可逆地转变为热，使熵增加。热量dQ由高温(T1)物体传至低温(T2)物体，高温物体的熵减少dS1=dQ/T1，低温物体的熵增加dS2=dQ/T2，把两个物体合起来当成一个系统来看，熵的变化是dS＝dS2－dS1＞0，即熵是增加的。

◎ 物理学上指热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度。

◎ 科学技术上泛指某些物质系统状态的一种量（liàng）度，某些物质系统状态可能出现的程度。亦被社会科学用以借喻人类社会某些状态的程度。

◎ 在信息论中，熵表示的是不确定性的量度。

只有当你所使用的那个特定系统中的能量密度参差不齐的时候，能量才能够转化为功，这时，能量倾向于从密度较高的地方流向密度较低的地方，直到一切都达到均匀为止。正是依靠能量的这种流动，你才能从能量得到功。

江河发源地的水位比较高，那里的水的势能也比河口的水的势能来得大。由于这个原因，水就沿着江河向下流入海洋。要不是下雨的话，大陆上所有的水就会全部流入海洋，而海平面将稍稍升高。总势能这时保持不变。但分布得比较均匀。

正是在水往下流的时候，可以使水轮转动起来，因而水就能够做功。处在同一个水平面上的水是无法做功的，即使这些水是处在很高的高原上，因而具有异常高的势能，同样做不了功。在这里起决定性作用的是能量密度的差异和朝着均匀化方向的流动。

熵是混乱和无序的度量。熵值越大，混乱无序的程度越大。我们这个宇宙是熵增的宇宙。热力学第二定律体现的就是这个特征。生命是高度的有序，智慧是高度的有序，在一个熵增的宇宙为什么会出现生命？会进化出智慧？（负熵） 。热力学第二定律还揭示了：局部的有序是可能的，但必须以其他地方的更大无序为代价。人生存，就要能量，要食物，要以动植物的死亡(熵增)为代价。万物生长靠太阳。动植物的有序又是以太阳核反应的衰竭（熵增）或其他形式的熵增为代价的。人关在完全封闭的铅盒子里，无法以其他地方的熵增维持自己的负熵。在这个相对封闭的系统中，熵增的法则破坏了生命的有序。熵是时间的箭头，在这个宇宙中是不可逆的。熵与时间密切相关。如果时间停止“流动”，熵增也就无从谈起。“任何我们已知的物质能关住”的东西，不是别的，就是“时间”。低温关住的也是“时间”。生命是物质的有序“结构”。“结构”与具体的物质不是同一个层次的概念。就像大厦的建筑材料和大厦的式样不是同一个层次的概念一样。生物学已经证明，凡是到了能上网岁数的人，身体中的原子,已经没有一个是刚出生时候的了。但是，你还是你，我还是我，生命还在延续。倒是死了的人，没有了新陈代谢，身体中的分子可以保留很长时间。意识是比生命更高层次的有序，可以在生命之间传递。说到这里，我想物质与意识的层次关系应该比较清楚了。（摘自人民网BBS论坛）

不管对哪一种能量来说，情况都是如此。在蒸汽机中，有一个热库把水变成蒸汽，还有一个冷库把蒸汽冷凝成水。起决定性作用的正是这个温度差。在任何单一的、毫无差别的温度下——不管这个温度有多高——是不可能得到任何功的。

“熵”(entropy)是德国物理学家克劳修斯(Rudolf Clausius, 1822 – 1888)在1850年创造的一个术语，他用它来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度。能量分布得越均匀，熵就越大。如果对于我们所考虑的那个系统来说，能量完全均匀地分布，那么，这个系统的熵就达到最大值。

在克劳修斯看来，在一个系统中，如果听任它自然发展，那么，能量差总是倾向于消除的。让一个热物体同一个冷物体相接触，热就会以下面所说的方式流动：热物体将冷却，冷物体将变热，直到两个物体达到相同的温度为止。如果把两个水库连接起来，并且其中一个水库的水平面高于另一个水库，那么，万有引力就会使一个水库的水面降低，而使另一个水面升高，直到两个水库的水面均等，而势能也取平为止。

因此，克劳修斯说，自然界中的一个普遍规律是：能量密度的差异倾向于变成均等。换句话说，“熵将随着时间而增大”。

对于能量从密度较高的地方向密度较低的地方流动的研究，过去主要是对于热这种能量形态进行的。因此，关于能量流动和功－－能转换的科学就被称为“热力学”，这是从希腊文“热运动”一词变来的。

人们早已断定，能量既不能创造，也不能消灭。这是一条最基本的定律；所以人们把它称为“热力学第一定律”。

克劳修斯所提出的熵随时间而增大的说法，看来差不多也是非常基本的一条普遍规律，所以它被称为“热力学第二定律”。

描述热力学系统的重要态函数之一。熵的大小反映系统所处状态的稳定情况，熵的变化指明热力学过程进行的方向，熵为热力学第二定律提供了定量表述。

为了定量表述热力学第二定律，应该寻找一个在可逆过程中保持不变，在不可逆过程中单调变化的态函数。克劳修斯在研究卡诺热机时，根据卡诺定理得出了对任意循环过程都都适用的一个公式 ，式中Q是系统从温度为T的热源吸收的微小热量，等号和不等号分别对应可逆和不可逆过程。可逆循环的表明存在着一个态函数熵，可定义为另一式（参见相关着述）。

对于绝热过程Q＝0，故S≥0，即系统的熵在可逆绝热过程中不变，在不可逆绝热过程中单调增大。这就是熵增加原理。由于孤立系统内部的一切变化与外界无关，必然是绝热过程，所以熵增加原理也可表为：一个孤立系统的熵永远不会减少。它表明随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态，其熵单调增大，当系统达到平衡态时，熵达到最大值。熵的变化和最大值确定了孤立系统过程进行的方向和限度，熵增加原理就是热力学第二定律。

能量是物质运动的一种量度，形式多样，可以相互转换。某种形式的能量如内能越多表明可供转换的潜力越大。熵原文的字意是转变，描述内能与其他形式能量自发转换的方向和转换完成的程度。随着转换的进行，系统趋于平衡态，熵值越来越大，这表明虽然在此过程中能量总值不变，但可供利用或转换的能量却越来越少了 。 内能 、 熵和热力学第一、第二定律使人们对与热运动相联系的能量转换过程的基本特征有了全面完整的认识。

从微观上说，熵是组成系统的大量微观粒子无序度的量度，系统越无序、越混乱，熵就越大。热力学过程不可逆性的微观本质和统计意义就是系统从有序趋于无序，从概率较小的状态趋于概率较大的状态。

信息论中的熵：信息的度量单位。信息论的创始人Shannon在其着作《通信的数学理论》中提出了建立在概率统计模型上的信息度量。他把信息定义为“用来消除不确定性的东西”。

Shannon公式：I(A)=-logP(A)

I(A)度量事件A发生所提供的信息量，称之为事件A的自信息，P(A)为事件A发生的概率。如果一个随机试验有N个可能的结果或一个随机消息有N个可能值，若它们出现的概率分别为p1,p2,…，pN,则这些事件的自信息的平均值：

H=-SUM(pi*log(pi)),i=1,2…N。H称为熵。

在信息论中，熵可用作某事件不确定度的量度。信息量越大，体系结构越规则，功能越完善，熵就越小。利用熵的概念 ，可以从理论上研究信息的计量 、传递 、变换 、存储。此外，熵在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域也都有一定的应用。

⑹ 怎样理热力学中的熵

1、关于熵的定义
dS=dQrev/T
注意：式中的 dQrev 是工质可逆过程吸收或放出的热量，T 是工质本身的温度。
2、关于熵的性质
（1）熵是状态参数，即其大小与过程无关，而仅与状态相关；
（2）比熵具有强度参量的特性。
3、关于熵的计算
s=so+∫dq/T
注意：
（1）so---为熵的基准，可以根据具体情况确定，通常可取1atm下0K或0℃为0；
（2）so无论取什么基准，其熵变△s不变；
（3）由于熵是状态参数，故无论是怎样的过程，均可按可逆过程计算，但一定要注意的是，dq 一定是可逆过程下的热量；
（4）∫dq/T 的下界是基准态，上界是（P，T）下的状态，即 s 不仅与温度有关，且还与压力有关；
（5）系统总熵变等于系统内各个子系统熵变之和，即
△S=∑△Si
（6）孤立系统的总熵变
△Siso=∑△Si=Sg（熵产）≥0
4、关于熵的应用
（1）工程应用。熵是物质的某个特殊属性，故熵同比热容、密度等一样重要，特别是热力过程计算、分析时不可或缺的参数；
（2）其他应用。由于熵的特性，已经被广泛应用于社会的各个领域，如信息熵、人体熵、社会熵等，已拓宽了原有熵的基本含义，但其根本属性未变。
5、关于熵的理解
（1）上述1-4点是对熵的最基本理解与运用；
（2）熵的本质特征是其无序性，即熵增大，表明无序程度升高；
（3）熵具有时间的特性，即任何孤立系统的总熵一定是沿着熵增加的方向进行，这就是所谓的熵增原理，也即过程进行的方向性；
（4）个体熵可增可减；
（5）熵产表明过程必不可逆，必然有机械能的损失。可逆过程熵产为0。熵产不可能为负。
（6）所有的自发过程，必然产生熵产，即所有的自发过程都不可逆。如不等温传热、气体的混合、真空膨胀、流体流经阀门、机械能向热能转化等；
（7）孤立系统达到平衡状态时，熵增达到最大值；

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最后，楼主多做点关于熵的题目，更有利于对熵的理解。

⑺ 熵是什么如何理解熵原理和熵增原理

熵，热力学中表征物质状态的参量之一，用符号S表示，其物理意义是体系混乱程度的度量。

灯泡碎了不能自己复原，而这一切都是因为熵。

熵增原理，指孤立热力学系统的熵不减少，总是增大或者不变。用来给出一个孤立系统的演化方向。

说明一个孤立系统不可能朝低熵的状态发展，不会变得有序。熵增原理是适合热力学孤立体系的，能量守恒定律是描述自然界普遍适用的定律。 熵增定律仅适合于孤立体系，这是问题的关键。

⑻ 熵怎么计算

热力学中表征物质状态的参量之一,通常用符号S表示。在经典热力学中，可用增量定义为dS＝(dQ/T)，式中T为物质的热力学温度;dQ为熵增过程中加入物质的热量；下标“可逆”表示加热过程所引起的变化过程是可逆的。若过程是不可逆的,则dS＞(dQ/T)不可逆。单位质量物质的熵称为比熵,记为 s。熵最初是根据热力学第二定律引出的一个反映自发过程不可逆性的物质状态参量。热力学第二定律是根据大量观察结果总结出来的规律，有下述表述方式：①热量总是从高温物体传到低温物体，不可能作相反的传递而不引起其他的变化；②功可以全部转化为热，但任何热机不能全部地、连续不断地把所接受的热量转变为功（即无法制造第二类永动机）；③在孤立系统中,实际发生的过程,总使整个系统的熵值增大，此即熵增原理。摩擦使一部分机械能不可逆地转变为热，使熵增加。热量dQ由高温(T1)物体传至低温(T2)物体,高温物体的熵减少dS1=dQ/T1,低温物体的熵增加dS2=dQ/T2,把两个物体合起来当成一个系统来看,熵的变化是dS＝dS2－dS1＞0，即熵是增加的。
物理学上指热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度。物质都有自己的标准熵，一个反应可以根据各种物质的熵来计算熵变。ΔH-TΔs是计算自由能的公式，用来判断反应的自发性。