焓和熵的介绍

焓(enthalpy),符号H,是一个系统的热力学参数。

定义一个系统内: H = U + pV 式子中"H"为焓,U为系

统内能,p为其压强,V则为体积。焓不是能量,仅具有

能量的量纲,它没有明确的物理意义。焓有下述一些特

性: 焓的绝对值无法求得,使用配分函数求出的焓值也

不是绝对值。焓是系统的容量性质,与系统内物质的数

量成正比。焓是一个状态函数,也就是说,系统的状态

一定,焓是值就定了。

单位质量的物质所含有的热量叫作焓. "系统的状态一定,焓值也确定了。"

焓是代表流动工质沿着流动方向往前方传递的总能量(内能、推动功、动能、势能)

中,直接取决于热力状态的那部分能量。举例:单位时间内锅炉主蒸汽的热焓-(锅炉

给水的热焓+排污水的热焓)/单位时间内芽庄在哪里 进炉煤的低位发热值,就是锅炉的效率啊。

引用焓的概念,可使热工计算大为简单,对借助于图解法来研究工质的热力过程更为

方便。熵的说明:热量是工质与外界存在温差时所传递的能量,则温度T是传热的推

动力,只要工质与外界有微小的温差就能传热,于是相应地也应有某一状态参数的变

化来标志有无传热,这个状态参数定名为熵。根据熵的变化,可以判断工质在可逆过

程中是吸热、放热,还是绝热。熵的更重要的作用是用以恒量过程的不可逆程度。

如:蒸汽经过节流孔板,喷嘴等处可以理

解为等熵绝热过程的。

焓是单位物质所含能量的多少!汽轮机中就是一个焓降的过程,焓降的过程就

是对外做功的过程!实际上,哪怕效率非常高的机组,焓降也不会很高,我们为什么不

能让焓降更大呢?这就引出了熵,霍金语:“熵是一种新的世界观” 熵的多少代表了

我们利用这些能量所需要付出代价的多少。焓降的过程伴大大咧咧的同义词 随着熵增,当焓降到一定

程度,熵会增到一定程度,也就说我们利用这些能所需要的代价越来越高,熵增到一

定程度,需要付出的代价已经有关冬天的诗句 不划算利用这些能源了!熵是一种代价,它决定了我们

不能靠能量守恒定律而尽情挥霍能源。举例,同样参数的汽轮机,背压机组能发电

20-30MW,凝气机组能发电100MW,因为我们建立了真

空,付出了循环水的“代价”

熵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。用

符号“S”表示,单位为:j/K

焓(enthalpy),符号H,是一个系统的热力学参数。物理意义:⑴H=U+pV 焓=流

动内能+推动功⑵焓表示流动工质所具有的能量中,取决于热力状态的那部分能量定

义一个系统内: H = U + pV 式子中"H"为焓,U为系统内能,p为其压强, V则为体

积。对于在大气内进行的化学反应,压强一般保持常值,则有H = U + pV 规

定放热反应的焓取负值。如: SO3(g)+H2O(l)==H2SO4(l);H= -130.3 kJ/mol 表

示每生成1 mol H2SO4 放出 130.3 kJ 的热。严格的标准热化学方程式格式:

H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) rHm=-286kJmol-1 (表示标准态,r 表示反应,m

表示1mol反应.含义为标准态下进行一摩尔反应的焓变) 熵熵

shng entropy 物理意义:物质微观热运动时,混乱程度的标志。热力学中表

征物质状态的参量之一,通常用符号S表示。在经典热力学中,可用增量定义为

dS=(dQ/T),式中T为萝卜猪骨汤 物质的热力学温度;dQ为熵增过程中加入物质的热量;下标

“可逆”表示加热过程所引起的变化过程是可逆的。若过程是不可逆的,则

dS>(dQ/T)不可逆。单位质量物质的熵称为比熵,记为s。熵最初是根据热力学

第二定律引出的一个反映自发过程不可逆性的物质状态参量。热力学第二定

律是根据大量观察结果总结出来的规律,有下述表述方式:①热量总是从高温物体传

到低温物体,不可能作相反的传递而不引起其他的变化;②功可以全部转化为热,但

任何热机不能全部脚底有痣好吗 地、连续不断地把所接受的热量转变为功(即无法制造第二类永

动机);③在孤立系统中,实际发生的过程,总使整个系统的熵值增大,此即熵增原

理。摩擦使一部分机械能不可逆地转变为热,使熵增加。热量dQ由高温(T1)物体传

至低温(T2)物体,高温物体的熵减叶芝 少dS1=dQ/T1,低温物体的熵增加dS2=dQ/T2,把两

个物体合起来当成一个系统来看,熵的变化是dS=dS2-dS1> 0,即熵是增加的。◎

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。◎ 科学技术上泛指

某些物质系统状态的一种量(ling)度,某些物质系统状态可能出现的程度。亦被社

会科学用以借喻人类社会某些状态的程度。◎ 在信息论中,熵表示的是不确定性的

量度。 1.只有当你所使用的那个特定系统中的能量密度参差不齐的时候,能量才能

够转化为功,这时,能量倾向于从密度较高的地方流向密度较低的地方,直到一切都

达到均匀为止。正是依靠能量的这种流动,你才能从能量得到功。江河发源地的水

位比较高,那里的水的势能也比河口的水的势能来得大。由于这个原因,水就沿着江

河向下流入海洋。要不是下雨的话,大陆上所有的水就会全部流入海洋,而海平面将

稍稍升高。总势能这时保持不变。但分布得比较均匀。正是在水往下流的时候,可

以使水轮转动起来,因而水就能够做功。处在同一个水平面上的水是无法做功的,即

使这些水是处在很高的高原上,因而具有异常高的势能,同样做不了功。在这里起决

定性作用的是能量密度的差异和朝着均匀化方向的流动。熵是混乱和无序的度量.

熵值越大,混乱无序的程度越大. 我们这个宇宙是熵增的宇宙.热力学第二定律,体

现的就是这个特征. 生命是高度的有序,智**高度的有序. 在一个熵增的宇宙为什

么会出现生命?会进化出智**负熵) 热力学第二定律还揭示了, 局部的有序是可能郑裕彤病逝

的,但必须以其他地方更大无序为代价. 人生存,就要能量,要食物,要以动植物的死

亡(熵增)为代价. 万物生长靠太阳.动植物的有序, 又是以太阳核反应的衰竭(熵

增),或其他的熵增形势为代价的. 人关在完全封闭的铅盒子里,无法以其他地方的

熵增维持自己的负熵. 在这个相对封闭的系统中,熵增的法则破坏了生命的有序.

熵是时间的箭头,在这个宇宙中是不可逆的. 熵与时间密切相关,如果时间停止"流

动",熵增也就无从谈起. "任何我们已知的物质能关住"的东西,不是别的,就是"时

间". 低温关住的也是"时间". 生命是物质的有序"结构"."结构"与具体的物质不是

同一个层次的概念. 就象大厦的建筑材料,和大厦的式样不是同一个层次的概念一

样. 生物学已经证明,凡是到了能上网岁数的人, 身体中的原子,已经没有一个是刚

出生时候的了. 但是,你还是你,我还是我,生命还在延续. 倒是死了的人,没有了新

陈代谢,身体中的分子可以保留很长时间. 意识是比生命更高层次的有序.可以在生

命之间传递. 说到这里,我想物质与意识的层次关系应该比较清楚了. 这里之所以

将"唯物"二字加上引号. 是因为并不彻底.为什么熵减是这个宇宙的本质,还没法回

答. (摘自人民网BBS论坛)不管对哪一种能量来说,情况都是如此。在蒸汽机中,有

一个热库把水变成蒸汽,还有一个冷库把蒸汽冷凝成水。起决定性作用的正是这个

温度差。在任何单一的、毫无差别的温度下——不管这个温度有多高——是不可能

得到任何功的。“熵”(entropy)是德国物理学家克劳修斯(Rudolf Clausius,

1822 – 1888)在1850年创造的一个术语,他用它来表示任何一种能量在空间中分

布的均匀程度。能量分布得越均匀,熵就越大。如果对于我们所考虑的那个系统来

说,能量

完全均匀地分布,那么,这个系统的熵就达到最大值。在克劳修斯看来,在一个

系统中,如果听任它自然发展,那么,能量差总是倾向于消除的。让一个热物体同一

个冷物体相接触,热就会以下面所说的方式流动:热物体将冷却,冷物体将变热,直到

两个物体达到相同的温度为止。如果把两个水库连接起来,并且其中一个水库的水

平面高于另一个水库,那么,万有引力就会使一个水库的水面降低,而使另一个水面

升高,直到两个水库的水面均等,而势能也取平为止。因此,克劳修斯说,自然界中的

一个普遍规律是:能量密度的差异倾向于变成均等。换句话说,“熵将随着时间而增

大”。对于能量从密度较高的地方向密度较低的地方流动的研究,过去主要是对于

热这种能量形态进行的。因此,关于能量流动和功-能转换的科学就被称为“热力

学”,这是从希腊文“热运动”一词变来的。人们早已断定,能量既不能创造,也不

能消灭。这是一条最基本的定律;所以人们把它称为“热力学第一定律”。克劳修

斯所提出的熵随时间而增大的说法,看来差不多也是非常基本的一条普遍规律,所以

它被称为“热力学第二定律”。 2.信息论中的熵:信息的度量单位:由信息论的创

始人Shannon在著作《通信的数学理论》中提出、建立在概率统计模型上的信息度

量。他把信息定义为“用来消除不确定性的东西”。 Shannon公式:I(A)=-logP(A)

I(A)度量事件A发生所提供的信息量,称之为事件A的自信息,P(A)为事件A发生的

概率。如果一个随机试验有N个可能的结果或一个随机消息有N个可能值,若它们

出现的概率分别为p1,p2,…,pN,则这些事件的自信息的平均值:

H=-SUM(pi*log(pi)),i=1,2…N。H称为熵。