Question

熵变和环境熵变的关系是什么？

Answer 1

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：

1、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

2、相变化：可逆相变用摩尔相变熵算ΔS=nΔSm

3、化学变化用摩尔反应熵算

三、总熵变=环境熵变+系统熵变

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。

扩展资料：

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。

绝热自由膨胀过程是不可逆过程，该过程中气体对外做功为零，从外界吸热为零，内能增量为零，温度不变，所以绝热自由膨胀过程是一个等温过程。

判别热力学过程是否可逆是解决问题的关键，若为可逆过程，直接用上面给出的公式求解，若为不可逆过程，必须明确不可逆过程中不变的状态参量，然后设计一个该状态参量恒定的可逆过程求解熵变。

若要完整地求解熵变问题，必须熟练掌握各可逆过程中的过程方程、迈耶公式、比热容等常用表达式。

参考资料来源：百度百科——熵变

Answer 2

熵变（ΔS）和环境熵变（ΔS_env）描述的是系统和其周围环境在热力学过程中熵的变化。它们的关系涉及到热量的传递和热力学第二定律，尤其是在分析整个系统与外界的相互作用时，环境的熵变化是理解系统整体行为的重要组成部分。

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以下是熵变和环境熵变的关系的详细解释：

1. 熵变（ΔS）和环境熵变（ΔS_env）的定义

• 熵变（ΔS）：这是描述系统在某个过程中的熵变化量。熵是系统无序程度的度量，熵变可以表示为：

也可以通过可逆过程中的热量传递表示为：

其中，dQrev 是系统在可逆过程中吸收的微量热量，T 是系统的绝对温度。

• 环境熵变（ΔS_env）：这是指系统与周围环境进行能量交换时，环境中产生的熵变化。环境熵变可以通过系统与环境之间的热量交换来计算：

其中，Q 是系统吸收或放出的热量（对于环境来说是相反的，故有负号），Tenv 是环境的绝对温度。

2. 熵变和环境熵变的关系

熵变和环境熵变之间的关系主要体现在它们如何影响总熵变（ΔS_total），即系统和环境的熵变化之和。在热力学过程中，系统与环境总是相互作用的，系统的热量变化会影响环境的熵变化，反之亦然。

• 总熵变定义为系统熵变和环境熵变的和：

根据热力学第二定律，对于任何孤立系统的自发过程，总熵变总是大于或等于零，即：

• 可逆过程：总熵变为零，系统熵变和环境熵变大小相等且符号相反。此时，系统与环境的熵变化彼此抵消。

• 不可逆过程：总熵变大于零，自发过程中系统与环境的熵之和总是增加的。

3. 具体实例：热量传递过程中的熵变关系

考虑一个简单的热量传递过程，例如高温物体 A向低温物体 B传递热量 Q。

• 系统的熵变（ΔS_sys）：假设物体 B 是系统，高温物体 A 作为环境。物体 B 吸收了热量 Q，其熵增加：

其中，TB 是物体 B 的温度。

• 环境的熵变（ΔS_env）：物体 A 失去了热量 Q，其熵减少：

其中，TA 是物体 A 的温度（TA>TB）。

• 总熵变（ΔS_total）为：

由于 TA>TB，可以看出 ΔSsys>∣ΔSenv∣，因此总熵变大于零：ΔStotal>0

这表明，自发的热量传递导致环境熵减少，但系统熵增加的程度更大，从而使总熵增加，这符合热力学第二定律。

4. 熵变与环境熵变的平衡

• 可逆过程：在理想情况下，可逆过程中的熵变化完全是平衡的。系统从环境中吸收热量时，环境的熵减少与系统的熵增加正好相等，这使得总熵变为零。这种情况在实际中是无法完全实现的，只是作为一种理想化模型用于理论分析。

• 不可逆过程：在不可逆过程中，系统和环境的熵变化并不相等，系统的熵增加通常超过环境熵的减少，导致总熵增加。这种熵的增加反映了系统和环境之间的相互作用，使得整个过程中的无序程度增加。

5. 总结

• 熵变（ΔS）描述系统的熵变化，环境熵变（ΔS_env）描述环境的熵变化。二者的关系通过总熵变体现，总熵变（ΔS_total）是系统和环境熵变的和。

• 总熵变反映了系统和环境的整体无序度变化，热力学第二定律指出总熵变在自发过程中始终是非负的。

• 在可逆过程中，系统的熵变和环境的熵变大小相等但符号相反，使得总熵变为零。而在不可逆过程中，系统和环境的熵变化不相等，总熵增加。

熵变和环境熵变之间的关系对于理解自然界中能量的传递、转化以及系统如何演化到更加无序的状态至关重要。通过分析系统和环境的熵变，可以全面理解热力学过程中的能量和无序度的变化。