热量和熵变的计算公式,熵变方程式

热量和熵变的计算公式?
熵变(蒸发熵、熔化熵、升华熵)的计算为:AfHApS=:T式中ApH-相变热,a和B代表两种相态。因为熔化、升华、蒸发过程都是吸热过程,即相变热为正值,故此,熔化、升华、蒸发过程都是熵增多过程。
针对化学反应来说,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。
计算公式
1、克劳修斯第一次从宏观的视角提出熵概念,其计算公式为:S=Q/T,(计算熵差时,式中应为△Q)
2、波尔兹曼又从微观的视角提出熵概念,公式为:S=klnΩ,Ω是微观状态数,一般又把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,研究觉得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,促进教和学,可称为第三代熵公式。
上面说的三代熵公式,使用的物理量从形式上看具有直观→抽象→直观的特点,我们觉得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,这是爱因斯坦的观点。我们清楚能源与材料、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,能量守恒定律是重要,要优先集中精力的定律,它表达了各自不同的形式的能量在相互转换时,总是不生不灭保持平衡的。熵的概念早起源自于物理学,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,表达了在自然途中,一个孤立系统的总混乱度(即熵)不会减小。
具体内容
高定律
在等势面上,熵增原理反映了非热能与热能当中的转换具有方向性,即非热能转变为热能效率可以百分之100,而热能转变成非热能时效率则小于百分之100(转换效率与温差成正比),这样的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,当产生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。
明显熵所描述的能量转化规律比能量守恒定律更加重要,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,故此,说熵定律是自然界的高定律。
分熵的特点
熵概念源自于卡诺热机循环效率的研究是以热温商的形式而问世的,当计算某体系出现状态变化所导致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实质时,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,进一步得到体系的总熵等于体积熵与温度熵之和(见相关文章),用分熵概念考察体系的熵变化,没有必要设计什么可逆路径,概念直观、计算方便(已被部分专家认可),因而促进教和学。
熵流
熵流是普里戈津在研究热力学开放系统时第一次提出的概念(普里戈津是比利时科学家,因对热力学理论带来一定发展,取得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
我们觉得这个定义不太精辟,这应该从熵的实质来认识它,不错物质流一定是熵的载体,而能量流则未必,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(出现可逆变化)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,准确地说能量流中唯有热能流(含热辐射)能引人熵流(对非绝热系统)。
针对实质上情形,非热能作用于系统出现的多是不可逆过程,会有热效应出现,这时系统产生熵增多,这只可以叫(有因素的)熵出现,而不可以叫熵流的流入,因能量流不等于熵流,故此,不论么形式的非热能流都不可以叫熵流,更不可以笼统地把能量流称为熵流。
熵变
1. 熵:体系混乱度(或无序度)的量度。S 表示熵
2. 热力学第三定律:针对纯物质的晶体,在热力学零度时,熵为零。
3. 标准熵:1 mol物质在标准状态下所计算出的 标准熵值,用ST q表示,单位: J•mol-1 •K-1
4. 熵的规律:
(1) 同一物质,气态熵大于液态熵,液态熵大于固态熵; ST q(g) ST q(l) ST q(s)
S q H2O (g) H2O (l) H2O (s)
(2) 一样原子组成的分子中,分子中原子数目越多,熵值越大;
S q O2 (g) S q O3 (g)
S q NO (g) S q NO2 (g) S q N2O4 (g)
S q CH2=CH2 (g) S q CH3-CH3 (g)
(3) 一样元素的原子组成的分子中,分子量越大,熵值越大;
S q CH3Cl(g) S q CH2Cl2 (g) S q CHCl3(g)
(4) 同一类物质,摩尔质量越大,结构越复杂,熵值越大;
S qCuSO4(s) S qCuSO4•H2O(s) SqCuSO4•3H2O(s) SqCuSO4•5H2O (s)
S qF2(g) S qCl2(g) S qBr2(g) SqI2 (g)
(5) 固体或液体溶于水时,熵值增大,气体溶于水时,熵值减少;
5. 反应熵变的计算公式
大多数情况下地,针对反应:m A + n B =x C + y D
DrSmq = åSq,(生成物) - åSq,(反应物)
= [x Sq,C + y Sq,D] – [m Sq,A + n Sq,B]
熵变方程?
按照公式△S1-2=CPln(T2/T1)-Rgln(P2/P1)进行计算这当中,△S1-2为由状态1到状态2的熵变化量,J/(kg·K)。
CP为定压比热,J/(kg·K);T1、T2为状态1和2的热力学温度,K;P1、P2为状态1和2的绝对压力,Pa;Rg为气体常数,J/(kg·K)。
2、已知定容比热、温度、比体积:
按照公式△S1-2=CVln(T2/T1)+Rgln(v2/v1)进行计算这当中,△S1-2为由状态1到状态2的熵变化量,J/(kg·K);CV为定容比热,J/(kg·K)
计算公式
1、克劳修斯第一次从宏观的视角提出熵概念,其计算公式为:S=Q/T,(计算熵差时,式中应为△Q)
2、波尔兹曼又从微观的视角提出熵概念,公式为:S=klnΩ,Ω是微观状态数,一般又把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,研究觉得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,促进教和学,可称为第三代熵公式。
上面说的三代熵公式,使用的物理量从形式上看具有直观→抽象→直观的特点,我们觉得这不是概念游戏是对熵概念认识的一次飞跃。
化学反应的熵怎么计算?
反应熵变的计算公式
大多数情况下地,针对化学反应:m A + n B =x C + y D
DrSmq = aring;Sq,(生成物) - aring;Sq,(反应物)
= [x Sq,C + y Sq,D] – [m Sq,A + n Sq,B]
化学熵变是指体系混乱度(或无序度)的量度变化。标准熵:1 mol物质在标准状态下所计算出的标准熵值,用ST q表示,单位: J·mol-1 ·K-1。
用数学的方式证明理想气体简单状态变化过程的熵变公式?
1、克劳修斯第一次从宏观的视角提出熵概念,其计算公式为:S=Q/T,(计算熵差时,式中应为△Q)
2、波尔兹曼又从微观的视角提出熵概念,公式为:S=klnΩ,Ω是微观状态数,一般又把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,研究觉得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,促进教和学,可称为第三代熵公式。
上面说的三代熵公式,使用的物理量从形式上看具有"直观→抽象→直观"的特点,我们觉得这不是概念游戏是对熵概念认识的一次飞跃。
发热效率计算公式?
为:发热效率 = (输出热量/燃料热值)×百分之100。其原理是以燃料为原料,通过能量转换,将燃料的化学能转变成热能输出,通过计算输出的热量和燃料的热值之比,可以得出发热效率。需要大家特别注意的是,输出热量和燃料热值的单位应该保持完全一样。除开这点发热效率的计算不只是在热能出现领域中,例如发电机的发电效率,也是以这个原理来计算的,只是热能的转换形式有一定的差别。
发热效率一般指发热设备的输出热量与输入电能当中的比率,单位为%。常见的计算公式请看下方具体内容:发热效率 = (输出热量 / 输入电能) x 百分之100这当中,输出热量和输入电能的单位需匹配,如输出热量为热量单位(如焦耳J或卡里路cal),输入电能为功率单位(如瓦特W或千瓦kW)。
比如,一台电热水壶的额定功率为1500W,加热1升水需消耗4.18×10^3 J的热量,其发热效率为:发热效率 = (4.18×10^3 J / 1500 W) x 百分之100 ≈ 0.28 x 百分之100 = 28%此外需要大家特别注意的是,发热效率依然不会等于能源利用效率(能源转换效率),后者还需要考虑能量损耗和废热等原因。
发热效率是指电器或设备将输入电能转化为热能的效率。一般情况下,可以用以下公式计算发热效率:
发热效率 = 输出热量 / 输入电功率
这当中,“输出热量”表示电器或设备所出现的热量,一般以焦耳(J)或卡路里(cal)为单位;“输入电功率”表示该设备所消耗的电功率,一般以瓦特(W)为单位。
比如,一个电热水壶每秒钟消耗 1000 瓦特的电功率,可以在同样时间内出现 4000 焦耳的热量,既然如此那,它的发热效率完全就能够计算为:
发热效率 = 4000 J / 1000 W = 4
这表示,电热水壶每消耗 1 瓦特的电能,就可以出现 4 焦耳的热能。一般情况下,发热效率越高,说明电器或设备可以更有效地利用输入的电能,以此减少能源浪费和环境污染。
为发热量÷燃料热值×百分之100。这当中,燃料热值是指每单位质量燃料燃烧时所释放的热量,一般用单位重量的燃料出现的热量(kJ/kg)表示,发热量是指燃料完全燃烧时放出的热量,一般用单位时间的能量交换值表示(W或kW)。在实质上应用中,发热效率是一个很重要的参数,它影响着能源利用的效率和环境的保护。因为这个原因,我们一定要在选择燃料和设计能源装置时,非常特别要注意关注发热效率的计算和提升。
您好,发热效率 = (发热量 ÷ 燃料热值) × 百分之100
这当中,发热量指燃料燃烧后释放出的能量,单位为焦耳(J)或千焦(KJ);燃料热值指单位质量燃料在标准状态下完全燃烧所释放出的热量,单位为焦耳/克(J/g)或千焦/克(KJ/g)。
热效率公式与有序度指标熵变有联系,可以表示为ηs=A/Q=1-(T2/T1)S。
这当中,当微观粒子的运动有序时,熵S→0,热效率趋近于1;当微观粒子的运动无序时,热效率在0到1当中。热效率计算公式为机械功/燃料热值。而热效率计算公式为ηs=A/Q=1-(T2/T1),即有效利用的能量/消耗的还是能够量。
而热机效率计算公式为ηt=W/Q1=(Q1-Q2)/Q1=1-Q2/Q1。因为这个原因,热效率计算公式有各种表达方法,详细主要还是看所涉及的系统和参数。
加热效率公式请看下方具体内容:η=(W有用/Q总)×100%。
加热效率η,即为加热实质上取得的热量W有用/消耗的还是能够量Q总*百分之100。
加热效率计算公式p=f/s。
加热是指热源将热能传给较冷物体而使其变热的过程,大多数情况下的外在表现为温度的升高,可以用温度计等设备直接测量,加热的方法大多数情况下可分为直接加热和间接加热两大类。按照热能的取得,可分为直接的和间接的两类。直接热源加热是将热能直接加于物料,如烟道气加热、电流加热和太阳辐射能加热等。间接热源加热是将上面说的直接热源的热能加于一中间载热体,然后由中间载热体将热能再传给物料,如蒸汽加热、热水加热、矿物油加热等
等温过程熵的计算公式?
热力学中的等熵过程(isentropic process)指的是途中没有出现熵变,熵值保持恒定的过程。可逆绝热过程是一种等熵过程。等熵过程在温度-熵图(T-S图)中是平行于温度轴的线段。等熵过程的对立面是等温过程,在等温途中,大限度的热量被转移到了外界,让系统温度恒定如常。
在等熵途中,不仅气体与外界交换的总热量为零,而且,在过程进行的每一微元段与外界交换热量也是零,故此,可逆绝热过程是dp=0和q=0。
等熵过程就是可逆绝热过程,在等熵途中,气体的温度、压力、比热容都出现变化,它们当中的变化规律比较复杂。等熵途中的熵值不变,故此,该过程在T—S图上是一根与S坐标轴相垂直的直线。
明显熵所描述的能量转化规律比能量守恒定律更加重要,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,故此,说熵定律是自然界的高定律。
分熵的特点
熵概念源自于卡诺热机循环效率的研究是以热温商的形式而问世的,当计算某体系出现状态变化所导致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实质时,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,进一步得到体系的总熵等于体积熵与温度熵之和(见相关文章),用分熵概念考察体系的熵变化,没有必要设计什么可逆路径,概念直观、计算方便(已被部分专家认可),因而促进教和学。
熵流
熵流是普里戈津在研究热力学开放系统时第一次提出的概念(普里戈津是比利时科学家,因对热力学理论带来一定发展,取得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。
我们觉得这个定义不太精辟,这应该从熵的实质来认识它,不错物质流一定是熵的载体,而能量流则未必,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(出现可逆变化)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,准确地说能量流中唯有热能流(含热辐射)能引人熵流(对非绝热系统)。
针对实质上情形,非热能作用于系统出现的多是不可逆过程,会有热效应出现,这时系统产生熵增多,这只可以叫(有因素的)熵出现,而不可以叫熵流的流入,因能量流不等于熵流,故此,不论什么形式的非热能流都不可以叫熵流,更不可以笼统地把能量流称为熵流。
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