熱力化學中,焓和熵的意義各是什麼,焓變與熵變的關係是什麼

2021-09-29 17:11:35 字數 6760 閱讀 9938

1樓:匿名使用者

焓變是乙個能量值,是表示物質反應所釋放的能量或吸收的能量。熵變是原子間的混亂度,當混亂度越大原子互相正碰的可能性越大反應的機率就越大。焓變和熵變同時決定物質間可以自發反應還是加條件反應或者不反應

2樓:匿名使用者

化學課本裡好像有吧……焓是物質自身的乙個熱力學引數,熵指的是混亂度。焓變與熵變能大致猜測反應是否能主動進行,他倆之間並沒有什麼關係

3樓:匿名使用者

熵變是混亂度,焓熱量變化焓變和熵變決定了反應是否能自發進行。

4樓:

h(焓)是為方便計算硬性定義出來的 h=u+pv u是內能 p是壓強 v是體積

u不可求,所以h也不可求。

△h(焓變)比起h具有更大的實際意義,△h=qp 焓變等於等壓條件下的熱效應。

簡單點說,h沒有實際意義,但是焓變等於等壓的熱效應,所以可求。需要注意的是,前面都是在沒有有用功的條件下說的,乙個過程可能不放熱即沒有q,但是仍然會有焓變。

s(熵)是微觀狀態混亂程度的度量,雖然有解釋,但其實和沒有沒多大差距。

相比起來△s意義更大些,因為熱力學二定律指出,孤立體系的自發過程都是熵增大的過程,也就是孤立體系的自發過程△s>0

焓變 熵變 相互沒有直接聯絡,在決定反應自發性的時候可以使用二者的聯合判據,

即 △g=△h-t△s的正負號來判斷自發性。

熱力化學中,焓和熵的意義各是什麼,焓變與熵變的關係是什麼,

5樓:匿名使用者

h(焓)是為方便計算硬性定義出來的 h=u+pv u是內能 p是壓強 v是體積

u不可求,所以專h也不可求。屬

△h(焓變)比起h具有更大的實際意義,△h=qp 焓變等於等壓條件下的熱效應。

簡單點說,h沒有實際意義,但是焓變等於等壓的熱效應,所以可求。需要注意的是,前面都是在沒有有用功的條件下說的,乙個過程可能不放熱即沒有q,但是仍然會有焓變。

s(熵)是微觀狀態混亂程度的度量,雖然有解釋,但其實和沒有沒多大差距。

相比起來△s意義更大些,因為熱力學二定律指出,孤立體系的自發過程都是熵增大的過程,也就是孤立體系的自發過程△s>0

焓變 熵變 相互沒有直接聯絡,在決定反應自發性的時候可以使用二者的聯合判據,

即 △g=△h-t△s的正負號來判斷自發性。

什麼是化學中的焓變、熵變?

6樓:開炫區康泰

焓變(enthalpy)即物體焓的變化量。

焓是物體的乙個熱力學能狀態函式,即熱函:乙個系統中的熱力作用,等於該系統內能加上其體積與外界作用於該系統的壓力的乘積的總和

熵變是指體系混亂程度的變化,熵變為正值說明體系的混亂程度增加,熵變為負值說明混亂程度減小

熵與焓之間的區別與聯絡,還有g如何判定自發?

7樓:崇光熙

在熱力學中,h=u+pv。

其中u是內能或熱力學能,有具體的物理意義(體系內所有微粒的總能量,包括但不限於動能、勢能、核能。。。。)。

但焓是個人造的函式,沒什麼物理意義。為什麼要造出來呢,因為人們根據熱力學第一定律發現:系統在恆壓下的熱效應等於δ(u+pv)。

要知道大多數化學反應都是在大氣壓下發生的,研究反應熱離不開恆壓的熱效應,δ(u+pv)太常用了。為了書寫簡便,科學家們創造了乙個新函式--焓

焓變與熵變沒有直接聯絡,焓變是指熱效應,而熵變反應的是體系的混亂效應(這裡又可以半堂課)。二者都影響過程的自發性。

焓是表徵物質系統能量的物理量,焓是能量,國標單位當然是焦耳。而熵是統計學的概念,熵是表徵系統無序度的物理量。

想要理解焓(工程熱力學裡寫成h),必須知道它是怎麼來的。舉乙個簡單的例子,為了一切從簡,直接列出穩定流動能量方程式:[公式]

粗略地說,就是系統總能量的增量=帶進系統的總能量-帶出系統的總能量。

等號左邊是系統吸收的總能量,等號右邊5項依次是1工質內能的加,2工質動能增量,3工質勢能增量,4維持工質流動的流動功,5工質推動熱力裝置做功。

事實上,只有等號右邊235項之和(統稱為技術功),是實際技術上可正常利用的。

重點來了:那麼剩下的1和4項怎麼辦?

在工程熱力學中,總會碰到1和4之和這種情況,通過理論推導(這個涉及到高等工程熱力學,暫不交代了)發現他倆具有一定的物理意義。於是出現了乙個新的狀態引數:h.

即[公式]。這就是焓的由來,其實也是焓的定義。

當1kg工質流入熱力系統時,不但內部熱力學能發生了變化,同時還把從外部獲得的推動功pv帶進了系統,因此系統中因引進1kg工質而獲得的總能量是熱力學能與推動功pv之和。熱力裝置中的工質在流動時,工質的能量變化並不等於熱力學能而等於焓。所以工程中焓的應用更加廣泛。

2.通俗:

generally speaking,焓就是人為定義的乙個狀態引數。如果它的存在有那麼點意義的話。。。就是為了計算方便而設定的,但是事實上焓、熵包括火積,都是客觀上不存在的。

啥雞毛意義都是後來主觀賦予的,記住就它ok了。

8樓:篤嘉譽青初

焓變是指物質之間發生化學變化後的能量變化量,熵變是指發生化學或物理變化之後物體混亂度的變化量。焓變和熵變都大於零的在任何條件下自發反應發生,焓變和熵變都小於零任何條件下反應不發生,焓變大於零熵變小於零低溫下反應自發進行,焓變小於零熵變大於零高溫下反應自發進行

9樓:抄小夏昌行

熵是體系的狀態函式,表示混亂程度,多用在物理學上指熱能除以溫度所得的商,標誌熱量轉化為功的程度。焓是乙個熱力學系統中的能量引數。表徵物體吸收的熱量(在等壓過程中)〖enthalpy〗為乙個體系的內能與體系的體積的變化量和外界施加於體系的壓強的乘積之和,

孤立系△s>0自發,小於零反向自發。

同樣等溫等壓△g>0反向自發

什麼是焓變和熵變?簡要概括

10樓:

焓變(enthalpy)即物體焓的變化量。焓是物體的乙個熱力學能狀態函式,即熱函:乙個系統中的熱力作用,等於該系統內能加上其體積與外界作用於該系統的壓力的乘積的總和

熵:體系混亂度(或無序度)的量度。標準熵:1 mol物質在標準狀態下所計算出的 標準熵值,用st q表示

區別:熵

描述熱力學系統的重要態函式之一。熵的大小反映系統所處狀態的穩定情況,熵的變化指明熱力學過程進行的方向,熵為熱力學第二定律提供了定量表述。用符號「s」表示,單位為:j/k

焓是乙個狀態函式,也就是說,系統的狀態一定,焓是值就定了。焓的定義式是這樣的:h=u+pv

其中u表示熱力學能,也稱為內能,即系統內部的所有能量

p是系統的壓力,v是系統的體積

作為乙個描述系統狀態的狀態函式,焓沒有明確的物理意義

δh(焓變)表示的是系統發生乙個過程的焓的增量

δh=δu+δ(pv)

在恆壓條件下,δh(焓變)可以表示過程的熱力學能變

常用單位為j/mol或kj/kmol

熵變化量=熱量變化量/溫度。則當熵變大,物質內能變大,則焓變大;反之,物質內能變小,則焓變小。

關於熵變和焓變(大師們教教我謝了!)

11樓:匿名使用者

熵變沒有找到 先回答個焓變 希望對您有幫助

焓變焓是物體的乙個熱力學能狀態函式,焓變即物體焓的變化量。

在介紹焓之前我們需要了解一下分子熱運動、熱力學能和熱力學第一定律:

2023年,英國植物學家布朗把非常細小的花粉放在水面上並用顯微鏡觀察,發現花粉在水面上不停地運動,且運動軌跡極不規則。起初人們以為是外界影響,如振動或液體對流等,後經實驗證明這種運動的的原因不在外界,而在液體內部。原來花粉在水面運動是受到各個方向水分子的撞擊引起的。

於是這種運動叫做布朗運動,布朗運動表明液體分子在不停地做無規則運動。從實驗中可以觀察到,布朗運動隨著溫度的公升高而愈加劇烈。這表示分子的無規則運動跟溫度有關係,溫度越高,分子的無規則運動就越激烈。

正因為分子的無規則運動與溫度有關係,所以通常把分子的這種運動叫做分子的熱運動。

在熱學中,分子、原子、離子做熱運動時遵從相同的規律,所以統稱為分子。

既然組成物體的分子不停地做無規則運動,那麼,像一切運動著的物體一樣,做熱運動的分子也具有動能。個別分子的運動現象(速度大小和方向)是偶然的,但從大量分子整體來看,在一定條件下,他們遵循著一定的統計規律,與熱運動有關的巨集觀量——溫度,就是大量分子熱運動的統計平均值。分子動能與溫度有關,溫度越高,分子的平均動能就越大,反之越小。

所以從分子動理論的角度看,溫度是物體分子熱運動的平均動能的標誌(即微觀含義,巨集觀:表示物體的冷熱程度)。

分子間存在相互作用力,即化學上所說的分子間作用力(范德華力)。分子間作用力是分子引力與分子斥力的合力,存在一距離r0使引力等於斥力,在這個位置上分子間作用力為零。分子引力與分子斥力都隨分子間距減小而增大,但是斥力的變化幅度相對較大,所以分子間距大於r0時表現為引力,小於r0時表現為斥力。

因為分子間存在相互作用力,所以分子間具有由它們相對位置決定的勢能,叫做分子勢能。分子勢能與彈簧彈性勢能的變化相似。物體的體積發生變化時,分子間距也發生變化,所以分子勢能同物體的體積有關係。

物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的熱力學能,也叫做內能。熱力學能與動能、勢能一樣,是物體的乙個狀態量。

初中我們學過,改變物體內能的方式有兩個:做功和熱傳遞。

乙個物體,如果它跟外界不發生熱交換,也就是它既沒有吸收熱量也沒有放出熱量,則外界對其做功等於其熱力學能的增量:

δu1=w

如果物體對外界做功,則w為負值,熱力學能增加量δu1也為負值,表示熱力學能減少。

如果外界既沒有對物體做功,物體也沒有對外界做功,那麼物體吸收的熱量等於其熱力學能的增量:

δu2=q

如果物體放熱,則q為負值,熱力學能增加量δu2也為負值,表示熱力學能減少。

一般情況下,如果物體跟外界同時發生做功和熱傳遞的過程,那麼物體熱力學能的增量等於外界對物體做功加上物體從外界吸收的熱量,即:

δu=δu1+δu2=q+w

因為熱力學能u是狀態量,所以:

δu=δu末態-δu初態=q+w

上式即熱力學第一定律的表示式。

化學反應都是在一定條件下進行的,其中以恆容與恆壓最為普遍和重要。

在密閉容器內的化學反應就是恆容過程。因為系統體積不變,而且只做體積功(即通過改變物體體積來對物體做功,使物體內能改變,如在針管中放置火柴頭,堵住針頭並壓縮活塞,火柴頭會燃燒),所以w=0,代入熱一定律表示式得:

δu=q

它表明恆容過程的熱等於系統熱力學能的變化,也就是說,只要確定了過程恆容和只做體積功的特點,q就只決定於系統的初末狀態。

在敞口容器中進行的化學反應就是恆壓過程。所謂橫壓是制系統的壓強p等於環境壓強p外,並保持恆定不變,即p=p外=常數。由於過程恆壓和只做體積功,所以:

w=w體積=-p外(v2-v1)=-(p2v2-p1v1)

其中w為外界對系統做的功,所以系統對外做功為負。壓強乘以體積的改變量是系統對外做的功,可以按照p=f/s,v=sh,∴fh=pv來理解。

將其代入熱一定律表示式得:

q=δu-w=u2-u1+(p2v2-p1v1)=(u2+p2v2)-(u1+p1v1)

因為u+pv是狀態函式(即狀態量)的組合(即乙個狀態只有乙個熱力學能u,外界壓強p和體積v),所以將它定義為乙個新的狀態函式——焓,並用符號h表示,所以上式可變為:

q=h2-h1=δh

它表明恆壓過程中的熱等於系統焓的變化,也就是說,只要確定了過程恆壓和只做體積功的特點,q就只決定於系統的初末狀態。

焓的物理意義可以理解為恆壓和只做體積功的特殊條件下,q=δh,即反應的熱量變化。因為只有在此條件下,焓才表現出它的特性。例如恆壓下對物質加熱,則物質吸熱後溫度公升高,δh>0,所以物質在高溫時的焓大於它在低溫時的焓。

又如對於恆壓下的放熱化學反應,δh<0,所以生成物的焓小於反應物的焓。

在化學反應中,因為h是狀態函式,所以只有當產物和反應物的狀態確定後,δh才有定值。為把物質的熱性質資料匯集起來,以便人們查用,所以很有必要對物質的狀態有乙個統一的規定,只有這樣才不致引起混亂。基於這種需要,科學家們提出了熱力學標準狀態的概念。

熱力學標準狀態也稱熱化學標準狀態,具體規定為:

氣體——在pθ(100kpa,上標θ指標準狀態)壓力下處於理想氣體(我們周圍的氣體可以近似看作理想氣體)狀態的氣態純物質。

液體和固體——在pθ壓力下的液態和固態純物質。

對於乙個任意的化學反應:

ee+ff——→gg+rr

其中e、f、g、r為化學計量係數。若各物質的溫度相同,且均處於熱化學標準狀態,則g mol g和r mol r的焓與e mol e和f mol f的焓之差,即為該反應在該溫度下的標準摩爾反應焓或標準摩爾反應熱,符號為δrh(t),其中下標「r」指反應,「t」指反應時的熱力學溫度,「m」指ξ=1mol,δrh的單位為kj·mol-1。

ξ讀作「可賽」,為反應進度,對於反應ee+ff——→gg+rr,可以寫成:

0=gg+rr-ee-ff=∑vbb

b式中,b代表反應物或產物,vb為相應的化學計量係數,對反應物取負值,對產物取正值。根據相關計量標準,對於化學反應0=∑vbb,若任一物質b物質的量,初始狀態時為nb0,某一程度時為nb,則反應進度ξ的定義為:

bξ=(nb-nb0)/vb=δnb/vb

由此可以概括出如下幾點:

對於指定的化學計量方程式,vb為定值,ξ隨b物質的量的變化而變化,所以可用ξ度量反應進行的深度。

由於vb的量綱為1,δnb的單位為mol,所以ξ的單位也為mol。

對於反應ee+ff——→gg+rr,可以寫出:

ξ=δne/ve=δnf/vf=δng/vg=δnr/vr

對於指定的化學計量方程式,當δnb的數值等於vb時,則ξ=1mol。

判斷化學反應的自發性常用焓判據和熵判據,則在下列情況下

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