1. 熵的變化規律是什麼
反應向著混亂度大的方向發生,那麼熵變大於0,向著混亂度小的方向發生,那麼熵變為負。
對於孤立體系而言,在其中發生的任何反應變化必然是自發的。熱力學第二定律告訴我們:在孤立體系中發生的任何變化或化學反應,總是向著熵值增大的方向進行,即向著△S孤立0的方向進行的。而當達到平衡時△S孤立=0,此時熵值達到最大。
假如不是孤立體系,則可以把體系與其四周的環境一起作為一個新的孤立體系考慮,熵增原理仍然是適用的。由此可以得出,自發反應是向著0的方向進行的。大家知道,在常壓下,當溫度低於273K時,水會自發地結成冰。
這個過程中體系的熵是減小的,似乎違反了熵增原理。但應注重到,這個體系並非孤立體系。在體系和環境間發生了熱交換。從水變成冰的過程中體系放熱給環境。
環境吸熱後熵值增大了,而且環境熵值的增加超過了體系熵值的減小。因而體系的熵變加上環境的熵變仍是大於零的,所以上述自發反應是符合熱力學第二定律的。
(1)隔離系統的體積可以改變嗎擴展閱讀:
熵的發現:
克勞修斯(T.Clausius) 於1854年提出熵(entropie)的概念, 我國物理學家胡剛復教授於1923年根據熱溫商之意首次把entropie譯為「熵」。
A.Einstein曾把熵理論在科學中的地位概述為「熵理論對於整個科學來說是第一法則」。查爾斯·珀西·斯諾(C.P.Snow)在其《兩種文化與科學革命》一書中寫道: 「一位對熱力學一無所知的人文學者和一位對莎士比亞一無所知的科學家同樣糟糕」。
熵定律確立不久,麥克斯韋(J.C.Maxwell)就對此提出一個有名的悖論試圖證明一個隔離系統會自動由熱平衡狀態變為不平衡。
實際上該系統通過麥克斯韋妖的工作將能量和信息輸入到所謂的「隔離系統」中去了。這種系統實際是一種「自組織系統」。以熵原理為核心的熱力學第二定律,歷史上曾被視為墮落的淵藪。
美國歷史學家亞當斯H.Adams(1850-1901)說:「這條原理只意味著廢墟的體積不斷增大」。有人甚至認為這條定律表明人種將從壞變得更壞,最終都要滅絕。熱力學第二定律是當時社會聲謄最壞的定律。社會實質上不同於熱力學上的隔離系統,而應是一種「自組織系統」。