范文一:熵和焓的理解
熵
entropy
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,对任意循环过程都有Image:熵1.jpg ,式中 Image:熵2.jpgQ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Image:熵3.jpg表明存在着一个态函数熵,定义为
Image:熵4.jpg
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。
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。
注:熵的增加表示系统从几率小的状态向几率大的状态演变,也就是从比较有规则、有秩序的状态向更无规则,更无秩序的状态演变。
焓
enthalpy
热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量,常用符号H表示。对一定质量的物质,焓定义为H=U+pV,式中U为物质的内能,p为压力,V为体积。 单位质量物质的焓称为比焓,表示为h=u+p/ρ,u为单位质量物质的内能(称为比内能),ρ为密度,1/ρ为单位质量物质的体积。焓具有能量的量纲。一定质量的物质按定压可逆过程由一种状态变为另一种状态,焓的增量便等于在此过程中吸入的热量。
气体的内能是气体分子微观运动的动能,其中包括分子的平移动能、分子转动动能和分子内部的振动以及离解能量等。单原子气体分子只有平移动能,多原子气体分子除具有平移动能外,还有转动和振动能。在热力学温度1500K以下,振动和离解能可忽略不计,气体内能只包括平移动能和转动能。这两部分能量在理论上都正比于热力学温度T。对于完全气体(在常温常压下,空气与完全气体很相近),定压比热cp可视为常数,单位质量气体的焓等于cp和气体热力学温度T的乘积,即h=cpT。实验测定实际气体的cp同T和p都有关系,温度的影响比压强要大一些,但影响都不很大。在理论和工程计算中,cp常被看成常数。在温度不太高时(如一般热机和超声速飞机所达到的温度),空气的cp值通常取为1004.6焦耳/(千克·开)。
在气流问题中,气体的比焓等于气体内能和流动功之和,因为p/ρ等于单位质量流体流进某流管截面时反抗压力所作的功(即流动功)。单位质量气体的总能量等于比焓与宏观流动动能之和,称为总比焓,通常以h0表示。在与外界没有能量交换的气流中,沿流管气为常值。 体的总比焓不变,即
范文二:关于焓和熵的概念
关于焓和熵的概念
熵和焓的概念
(2008-11-22 15:23:21)
转载
标签:
杂谈
解释 1、焓是物体的一个热力学能状态函数。在介绍焓之前我们需要了解一下分子热运动、热力学能和热力学第一定律: 1827年,英国植物学家布朗把非常细小的花粉放在水面上并用显微镜观察,发现花粉在水面上不停地运动,且运动轨迹极不规则。起初人们以为是外界影响,如振动或液体对流等,后经实验证明这种运动的的原因不在外界,而在液体内部。原来花粉在水面运动是受到各个方向水分子的撞击引起的。于是这种运动叫做布朗运动,布朗运动表明液体分子在不停地做无规则运动。从实验中可以观察到,布朗运动随着温度的升高而愈加剧烈。这表示分子的无规则运动跟温度有关系,温度越高,分子的无规则运动就越激烈。正因为分子的无规则运动与温度有关系,所以通常把分子的这种运动叫做分子的热运动。在热学中,分子、原子、离子做热运动时遵从相同的规律,所以统称为分子。既然组成物体的分子不停地做无规则运动,那么,像一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能。个别分子的运动现象(速度大小和方向)是偶然的,但从大量分子整体来看,在一定条件下,他们遵循着一定的统计规律,与热运动有关的宏观量——温度,就是大量分子热运动的统计平均值。分子动能与温度有关,温度越高,分子的平均动能就越大,反之越小。所以从分子动理论的角度看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志(即微观含义,宏观:表示物体的冷热程度)。分子间存在相互作用力,即化学上所说的分子间作用力(范德华力)。分子间作用力是分子引力与分子斥力的合力,存在一距离r0使引力等于斥力,在这个位置上分子间作用力为零。分子引力与分子斥力都随分子间距减小而增大,但是斥力的变化幅度相对较大,所以分子间距大于r0时表现为引力,小于r0时表现为斥力。因为分子间存在相互作用力,所以分子间具有由它们相对位置决定的势能,叫做分子势能。分子势能与弹簧弹性势能的变化相似。物体的体积发生变化时,分子间距也发生变化,所以分子势能同物体的体积有关系。物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的热力学能,也叫做内能,
焓是流动式质的热力学能和流动功之和,也可认为是做功能力。
2、熵是热力系内微观粒子无序度的一个量度,熵的变化可以判断热力过程是否为可逆过程。(可逆过程熵不)热力学能与动能、势能一样,是物体的一个状态量。能可以转化为功,能量守恒定律宣称,宇宙中的能量必须永远保持相同的值。那么,能够把能量无止境地转化为功吗?既然能量不灭,那么它是否可以一次又一次地转变为功? 1824年,法国物理学家卡诺证明:为了作功,在一个系统中热能必须非均匀地分布,系统中某一部分热能的密集程度必须大于平均值,另一部分则小于平均值,所能荼得的功的数量妈决于这种密集程度之差。在作功的同时,这种差异也在减小。当能量均匀分布时,就不能再作功了,尽管此时所有的能量依然还存在着。德国物理学家克劳修斯重新审查了卡诺的工作,根据热传导总是从高温到低温而不能反过来这一事实,在1850年的论文中提出:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。这就是热力学第二定律,能量守恒则是热力学第一定律。 1854年,克劳修斯找出了热与温度之间的某一种确定产关系,他证明当能量密集程度的差异减小时,这种关系在数值上总在增加,由于某种原因,他在1856年的论文中将这一关系式称作“熵”(entropy),entropy 一诩源于希腊语,本意是“弄清”或“查明”,但是这与克劳修斯所谈话的内容似乎没有什么联系。热力学第二定律宣布宇宙的熵永远在增加着。然而,随着类星体以及宇宙中其他神秘能源的发现,天文学家们现在已经在怀疑:热力学第二定律是否果真在任何地方任何条件下都成立熵与温度、压力、焓等一样,也是反映物质内部状态的一个物理量。它不能直接用仪表测量,只能推算出来,所以比较抽象。在作理论分析时,有时用熵的概念比较方便。在自然界发生的许多过程中,有的过程朝一个方向可以自发地进行,而反之则不行。例如,如图4a 所示,一个容器的两边装有温度、压力相同的两种气体,在将中间的隔板抽开后,两种气体会自发地均匀混合,但是,要将它们分离则必须消耗功。混合前后虽然温度、压力不变,但是两种状态是不同的,单用温度与压力不能说明它的状态。再如图4b 所示的两个温度不同的物体相互接触时,高温物体会自发地将热传给低温物体,最后两个物体温度达到相等。但是,相反的过程不会自发地发生。上述现象说明,自然界发生的一些过程是有一定的方向性的,这种过程叫不可逆过程。过程前后的两个状态是不等价的。用什么物理量来度量这种不等价性呢? 通过研究,找到了“熵”这个物理量。有些过程在理想情况下有可能是可逆的,例如气缸中气体膨胀时举起一个重物做了功,当重物下落时有可能将
气体又压缩到原先的状态。根据熵的定义,熵在一个可逆绝热过程的前后是不变的。而对于不可逆的绝热过程,则过程朝熵增大的方向进行。或者说,熵这个物理量可以表示过程的方向性,自然界自发进行的过程总是朝着总熵增加的方向进行,理想的可逆过程总熵保持不变。对上述的两个不可逆过程,它们的终态的熵值必大于初态的熵值。在制氧机中常遇到的节流阀的节流膨胀过程和膨胀机的膨胀过程均可近似地看成是绝热过程。二者膨胀后压力均降低。但是,前者是不可逆的绝热膨胀,膨胀前后熵值肯定增大。后者在理想情况下膨胀对外作出的功可以等于压缩消耗的功,是可逆绝热膨胀过程,膨胀前后熵值不变,叫等熵膨胀。实际的膨胀机膨胀会有损失,也是不可逆过程,熵也增大。但是,它的不可逆程度比节流过程小,增加的熵值也小。因此,熵的增加值反映了这个绝热过程不可逆程度的大小。在作理论分析计算时,引入熵这个状态参数很为方便。熵的单位为J/(mol?K)或kJ/(kmol?K)。但是,通常关心的不是熵的数值,而是熵的变化趋势。对实际的绝热膨胀过程,熵必然增加。熵增加的幅度越小,说明损失越小,效率越高。
焓跟熵理解的核心观点1、在一定的条件下,譬如一定的温度压力的条件下,反应能够靠体系自身的力量而不借助于外力,譬如光电等能量的影响,而能够自动进行的反应叫自发反应;判断一个反应能够自发进行,并不见得它一定发生。2、焓跟熵是反应方向的两个影响因素,焓比较多的从能量角度来考虑,熵就比较从无序跟有序的角度来考虑。3、熵因素和焓因素结合在一起就是自由能,自由能是物质进行化学变化的方向的一种度量。4、从中学教学的角度来说,把可逆、不可逆看成一个方向问题比较好。可逆反应就是在正向跟逆向同时都能进行的反应;不可逆反应就是只能单向进行的反应。关于焓,关于熵 自从上次wentu 问我什么是熵增以后,时不时地,脑子里蹦出这两个字。
在化学系物化课上学到的这两个字,发觉真的是很奇妙,是哪位圣贤在什么样的情况下发明的这样两个概念?
?
焓,状态函数,具有能量的量纲,但没有确切的物理意义,它的定义是由H=U + pV所规定下来的,我们无法确切知道某物质的焓值,只能通过物理化学变化知道这个过程的焓变。焓变是化学反应的必然产物。
熵,同上,熵变的定义是由公式ΔS=ΔQ/T得到的,简单说,熵的大小意味着一个系统的混乱无序度,熵增是化学反应的动力。
熵是系统中微观粒子无规运动的混乱程度的量度, 一般用S 表示.
熵增加原理:在绝热条件下, 熵减少的过程是不可能实现的,
熵增加原理的统计意义是":孤立系统中发生的不可逆过程总是朝着混乱度增加的方向进行的. 因为孤立系统中的变化, 总是趋向于平衡状态, 而平衡状态的时粒子的混乱程度时最大的.
焓是在等压过程中引入的状态函数. 一般用H 表示.
H =U+PV
在等压过程中, 系统从外界吸收的热量等于态函数焓的增加值,
范文三:焓和熵的由来
焓和熵的由来
熵S: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。熵的单位就是焦耳每开尔文,即J/K。熵是热力系内微观粒子无序度的一个量度,熵的变化可以判断热力过程是否为可逆过程。(可逆过程熵不变)热力学能与动能、势能一样,是物体的一个状态量。能量可以转化为功,能量守恒定律宣称,宇宙中的能量必须永远保持相同的值。那么,能够把能量无止境地转化为功吗?既然能量不灭,那么它是否可以一次又一次地转变为功? 1824年,法国物理学家卡诺证明:为了作功,在一个系统中热能必须非均匀地分布,系统中某一部分热能的密集程度必须大于平均值,另一部分则小于平均值,所能荼得的功的数量妈决于这种密集程度之差。在作功的同时,这种差异也在减小。当能量均匀分布时,就不能再作功了,尽管此时所有的能量依然还存在着。德国物理学家克劳修斯重新审查了卡诺的工作,根据热传导总是从高温到低温而不能反过来这一事实,在1850年的论文中提出:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。这就是热力学第二定律,能量守恒则是热力学第一定律。 1854年,克劳修斯找出了热与温度之间的某一种确定产关系,他证明当能量密集程度的差异减小时,这种关系在数值上总在增加,由于某种原因,他在1856年的论文中将这一关系式称作“熵”(entropy)。 在作理论分析时,有时用熵的概念比较方便。在自然界发生的许多过程中,有的过程朝一个方向可以自发地进行,而反之则不行。
例如,一个容器的两边装有温度、压力相同的两种气体,在将中间的隔板抽开后,两种气体会自发地均匀混合,但是,要将它们分离则必须消耗功。混合前后虽然温度、压力不变,但是两种状态是不同的,单用温度与压力不能说明它的状态。两个温度不同的物体相互接触时,高温物体会自发地将热传给低温物体,最后两个物体温度达到相等。但是,相反的过程不会自发地发生。上述现象说明,自然界发生的一些过程是有一定的方向性的,这种过程叫不可逆过程。过程前后的两个状态是不等价的。用什么物理量来度量这种不等价性呢?通过研究,找到了“熵”这个物理量。有些过程在理想情况下有可能是可逆的,例如气缸中气体膨胀时举起一个重物做了功,当重物下落时有可能将气体又压缩到原先的状态。根据熵的定义,熵在一个可逆绝热过程的前后是不变的。而对于不可逆的绝热过程,则过程朝熵增大的方向进行。或者说,熵这个物理量可以表示过程的方向性,自然界自发进行的过程总是朝着总熵增加的方向进行,理想的可逆过程总熵保持不变。对上述的两个不可逆过程,它们的终态的熵值必大于初态的熵值。 在制氧机中常遇到的节流阀的节流膨胀过程和膨胀机的膨胀过程均可近似地看成是绝热过程。二者膨胀后压力均降低。但是,前者是不可逆的绝热膨胀,膨胀前后熵值肯定增大。后者在理想情况下膨胀对外作出的功可以等于压缩消耗的功,是可逆绝热膨胀过程,膨胀前后熵值不变,叫等熵膨胀。实际的膨胀机膨胀会有损失,也是不可逆过程,熵也增大。但是,它的不可逆程度比节流过程小,增加的熵值也小。因此,熵的增加值反映了这个绝热过程不可逆程度的大小。
在作理论分析计算时,引入熵这个状态参数很为方便。熵的单位为J/(mol?K)或kJ/(kmol?K)。但是,通常关心的不是熵的数值,而是熵的变化趋势。对实际的绝热膨胀过程,熵必然增加。熵增加的幅度越小,说明损失越小,效率越高。
焓:热力学中表示物质系统能量的一个状态函数,常用符号H表示。数值上等于系统的内能U加上压强p和体积V的乘积,即H=U+pV。焓的变化是系统在等压可逆过程中所吸收的热量的度量。焓是物体的一个热力学能状态函数。在介绍焓之前我们需要了解一下分子热运动、热力学能和热力学第一定律: 1827年,英国植物学家布朗把非常细小的花粉放在水面上并用显微镜观察,发现花粉在水面上不停地运动,且运动轨迹极不规则。起初人们以为是外界影响,如振动或液体对流等,后经实验证明这种运动的的原因不在外界,而在液体内部。原来花粉在水面运动是受到各个方向水分子的撞击引起的。于是这种运动叫做布朗运动,布朗运动表明液体分子在不停地做无规则运动。从实验中可以观察到,布朗运动随着温度的升高而愈加剧烈。这表示分子的无规则运动跟温度有关系,温度越高,分子的无规则运动就越激烈。正因为分子的无规则运动与温度有关系,所以通常把分子的这种运动叫做分子的热运动。在热学中,分子、原子、离子做热运动时遵从相同的规律,所以统称为分子。既然组成物体的分子不停地做无规则运动,那么,像一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能。个别分子的运动现象(速度大小和方向)是偶然的,但从大量分子整体来看,在一定条件下,他们遵循着一定的统计规律,
与热运动有关的宏观量——温度,就是大量分子热运动的统计平均值。分子动能与温度有关,温度越高,分子的平均动能就越大,反之越小。所以从分子动理论的角度看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志(即微观含义,宏观:表示物体的冷热程度)。分子间存在相互作用力,即化学上所说的分子间作用力(范德华力)。分子间作用力是分子引力与分子斥力的合力,存在一距离r0使引力等于斥力,在这个位置上分子间作用力为零。分子引力与分子斥力都随分子间距减小而增大,但是斥力的变化幅度相对较大,所以分子间距大于r0时表现为引力,小于r0时表现为斥力。因为分子间存在相互作用力,所以分子间具有由它们相对位置决定的势能,叫做分子势能。分子势能与弹簧弹性势能的变化相似。物体的体积发生变化时,分子间距也发生变化,所以分子势能同物体的体积有关系。物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的热力学能,也叫做内能,焓是流动式质的热力学能和流动功之和,也可认为是做功能力。
焓跟熵理解的核心观点1、在一定的条件下,譬如一定的温度压力的条件下,反应能够靠体系自身的力量而不借助于外力,譬如光电等能量的影响,而能够自动进行的反应叫自发反应;判断一个反应能够自发进行,并不见得它一定发生。2、焓跟熵是反应方向的两个影响因素,焓比较多的从能量角度来考虑,熵就比较从无序跟有序的角度来考虑。3、熵因素和焓因素结合在一起就是自由能,自由能是物质进行化学变化的方向的一种度量。4、从中学教学的角度来说,把可逆、不可逆看成一个方向问题比较好。可逆反应就是在正向跟逆向
同时都能进行的反应;不可逆反应就是只能单向进行的反应。焓,状态函数,具有能量的量纲,但没有确切的物理意义,它的定义是由H=U + pV所规定下来的,我们无法确切知道某物质的焓值,只能通过物理化学变化知道这个过程的焓变。焓变是化学反应的必然产物。熵,同上,熵变的定义是由公式ΔS=ΔQ/T得到的,简单说,熵的大小意味着一个系统的混乱无序度,熵增是化学反应的动力。
范文四:关于焓和熵的理解
关于焓和熵的理解
熵: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。表示物质系统状态的一个物理量(记为S),它表示该状态可能出现的程度。在热力学中,是用以说明热学过程不可逆性的一个比较抽象的物理量。孤立体系中实际发生的过程必然要使它的熵增加。熵的单位就是焦耳每开尔文,即J/K。熵是热力系内微观粒子无序度的一个量度,熵的变化可以判断热力过程是否为可逆过程。(可逆过程熵不)热力学能与动能、势能一样,是物体的一个状态量。能可以转化为功,能量守恒定律宣称,宇宙中的能量必须永远保持相同的值。那么,能够把能量无止境地转化为功吗?既然能量不灭,那么它是否可以一次又一次地转变为功? 1824年,法国物理学家卡诺证明:为了作功,在一个系统中热能必须非均匀地分布,系统中某一部分热能的密集程度必须大于平均值,另一部分则小于平均值,所能荼得的功的数量妈决于这种密集程度之差。在作功的同时,这种差异也在减小。当能量均匀分布时,就不能再作功了,尽管此时所有的能量依然还存在着。德国物理学家克劳修斯重新审查了卡诺的工作,根据热传导总是从高温到低温而不能反过来这一事实,在1850年的论文中提出:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。这就是热力学第二定律,能量守恒则是热力学第一定律。 1854年,克劳修斯找出了热与温度之间的某一种确定产关系,他证明当能量密集程度的差异减小时,这种关系在数值上总在增加,由于某种原因,他在1856年的论文中将这一关系式称作“熵”(entropy),entropy一诩源于希腊
语,本意是“弄清”或“查明”,但是这与克劳修斯所谈话的内容似乎没有什么联系。热力学第二定律宣布宇宙的熵永远在增加着。然而,随着类星体以及宇宙中其他神秘能源的发现,天文学家们现在已经在怀疑:热力学第二定律是否果真在任何地方任何条件下都成立熵与温度、压力、焓等一样,也是反映物质内部状态的一个物理量。它不能直接用仪表测量,只能推算出来,所以比较抽象。在作理论分析时,有时用熵的概念比较方便。在自然界发生的许多过程中,有的过程朝一个方向可以自发地进行,而反之则不行。例如,一个容器的两边装有温度、压力相同的两种气体,在将中间的隔板抽开后,两种气体会自发地均匀混合,但是,要将它们分离则必须消耗功。混合前后虽然温度、压力不变,但是两种状态是不同的,单用温度与压力不能说明它的状态。两个温度不同的物体相互接触时,高温物体会自发地将热传给低温物体,最后两个物体温度达到相等。但是,相反的过程不会自发地发生。上述现象说明,自然界发生的一些过程是有一定的方向性的,这种过程叫不可逆过程。过程前后的两个状态是不等价的。用什么物理量来度量这种不等价性呢?通过研究,找到了“熵”这个物理量。有些过程在理想情况下有可能是可逆的,例如气缸中气体膨胀时举起一个重物做了功,当重物下落时有可能将气体又压缩到原先的状态。根据熵的定义,熵在一个可逆绝热过程的前后是不变的。而对于不可逆的绝热过程,则过程朝熵增大的方向进行。或者说,熵这个物理量可以表示过程的方向性,自然界自发进行的过程总是朝着总熵增加的方向进行,理想的可逆过程总熵保持不变。对上述的两个不可逆过程,
它们的终态的熵值必大于初态的熵值。在制氧机中常遇到的节流阀的节流膨胀过程和膨胀机的膨胀过程均可近似地看成是绝热过程。二者膨胀后压力均降低。但是,前者是不可逆的绝热膨胀,膨胀前后熵值肯定增大。后者在理想情况下膨胀对外作出的功可以等于压缩消耗的功,是可逆绝热膨胀过程,膨胀前后熵值不变,叫等熵膨胀。实际的膨胀机膨胀会有损失,也是不可逆过程,熵也增大。但是,它的不可逆程度比节流过程小,增加的熵值也小。因此,熵的增加值反映了这个绝热过程不可逆程度的大小。在作理论分析计算时,引入熵这个状态参数很为方便。熵的单位为J/(mol?K)或kJ/(kmol?K)。但是,通常关心的不是熵的数值,而是熵的变化趋势。对实际的绝热膨胀过程,熵必然增加。熵增加的幅度越小,说明损失越小,效率越高。
焓:热力学中表示物质系统能量的一个状态函数,常用符号H表示。数值上等于系统的内能U加上压强p和体积V的乘积,即H=U+pV。焓的变化是系统在等压可逆过程中所吸收的热量的度量。焓是物体的一个热力学能状态函数。在介绍焓之前我们需要了解一下分子热运动、热力学能和热力学第一定律: 1827年,英国植物学家布朗把非常细小的花粉放在水面上并用显微镜观察,发现花粉在水面上不停地运动,且运动轨迹极不规则。起初人们以为是外界影响,如振动或液体对流等,后经实验证明这种运动的的原因不在外界,而在液体内部。原来花粉在水面运动是受到各个方向水分子的撞击引起的。于是这种运动叫做布朗运动,布朗运动表明液体分子在不停地做无规则运动。从实验中可以观察到,布朗运动随着温度的升高而愈加剧烈。
这表示分子的无规则运动跟温度有关系,温度越高,分子的无规则运动就越激烈。正因为分子的无规则运动与温度有关系,所以通常把分子的这种运动叫做分子的热运动。在热学中,分子、原子、离子做热运动时遵从相同的规律,所以统称为分子。既然组成物体的分子不停地做无规则运动,那么,像一切运动着的物体一样,做热运动的分子也具有动能。个别分子的运动现象(速度大小和方向)是偶然的,但从大量分子整体来看,在一定条件下,他们遵循着一定的统计规律,与热运动有关的宏观量——温度,就是大量分子热运动的统计平均值。分子动能与温度有关,温度越高,分子的平均动能就越大,反之越小。所以从分子动理论的角度看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志(即微观含义,宏观:表示物体的冷热程度)。分子间存在相互作用力,即化学上所说的分子间作用力(范德华力)。分子间作用力是分子引力与分子斥力的合力,存在一距离r0使引力等于斥力,在这个位置上分子间作用力为零。分子引力与分子斥力都随分子间距减小而增大,但是斥力的变化幅度相对较大,所以分子间距大于r0时表现为引力,小于r0时表现为斥力。因为分子间存在相互作用力,所以分子间具有由它们相对位置决定的势能,叫做分子势能。分子势能与弹簧弹性势能的变化相似。物体的体积发生变化时,分子间距也发生变化,所以分子势能同物体的体积有关系。物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的热力学能,也叫做内能,焓是流动式质的热力学能和流动功之和,也可认为是做功能力。
焓跟熵理解的核心观点1、在一定的条件下,譬如一定的温度压力的
条件下,反应能够靠体系自身的力量而不借助于外力,譬如光电等能量的影响,而能够自动进行的反应叫自发反应;判断一个反应能够自发进行,并不见得它一定发生。2、焓跟熵是反应方向的两个影响因素,焓比较多的从能量角度来考虑,熵就比较从无序跟有序的角度来考虑。3、熵因素和焓因素结合在一起就是自由能,自由能是物质进行化学变化的方向的一种度量。4、从中学教学的角度来说,把可逆、不可逆看成一个方向问题比较好。可逆反应就是在正向跟逆向同时都能进行的反应;不可逆反应就是只能单向进行的反应。焓,状态函数,具有能量的量纲,但没有确切的物理意义,它的定义是由H=U + pV所规定下来的,我们无法确切知道某物质的焓值,只能通过物理化学变化知道这个过程的焓变。焓变是化学反应的必然产物。熵,同上,熵变的定义是由公式ΔS=ΔQ/T得到的,简单说,熵的大小意味着一个系统的混乱无序度,熵增是化学反应的动力。
范文五:自发反应中的焓变和熵变的关系
自发反应中的焓变和熵变的关系
1、在温度、压力一定的条件下,放热的熵增加的反应一定能自发进行
2、在温度、压力一定的条件下,吸热的熵减少的反应一定不能自发进行
3、当焓变和熵变的作用相反时,如果二者大小相差悬殊,可能某一因素占主导地位
4、当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大,温度可能对反应的方向起决定性作用
5、无热效应的自发过程是熵增加的过程,如两种理想
气体的混合等。
(4)平衡常数K影响因素:
A.与浓度C,压强P和催化剂均无关
K44页【交流与探讨】
B.只与温度T有关,
1
a.吸热反应:温度T与K正比;
(升高温度,平衡向 吸热反应方向移动)
b.放热反应:温度T与K反比;
(降低温度,平衡向放热反应方向移动)
(5)平衡常数K计算规律 c2(NH3)N2+3H2
2NH3 K1 c(N2) c3(H2) 2NH3 N2+3H2
c ( N 2 ) c 3 ( 2 )
HK2 c2(NH3)
K1 = 1/K2
?. 规律:正反应和逆反应平衡常数K互为倒数。
N2+3H2 2NH3 c2(NH3) K1 3c(N) c(H2)2
c(NH3)1/2N2+3/2H2 NH3 K2 1/2c(N2) c3/2(H2)K1 = K22
?.规律:
平衡常数K与化学计量数的次幂成正比。
百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网
92to.com,您的在线图书馆
2