焓和熵的由来
解读“焓”与“熵”
编年史 @ 制冷原理
曹小军 2014-6-7
以生成物的焓小于反应物的焓。 2. 如果单纯通过热传递来改变物体的内能，内能的变化可以用传递热量的多少来度量，这时物体内 能的增加（或减少)量△U 就等于外界吸收（或对外界放出）热量 Q 的数值，即△U=Q。 3. 在做功和热传递同时存在的过程中，物体内能的变化，则要由做功和所传递的热量共同决定。在 这种情况下，物体内能的增量△U 就等于从外界吸收的热量 Q 和对外界做功 W 之和。即△U=W+Q 能量守恒定律： 能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体 转移到另一个物体，在转移和转化的过程中，能量的总量不变。 能量的多样性： 物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等， 可见，在自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应。 不同形式的能量转化： “摩擦生热”是通过克服摩擦力做功将机械能转化为内能；水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功 将壶盖顶起，表明内能转化为机械能；电流通过电热丝做功可将电能转化为内能。 。 。这些实例说明了 不同形式的能量之间可以相互转化，且这一转化过程是通过做功来完成的。 能量守恒的意义： 1.能的转化与守恒是分析解决问题的一个极为重要的方法，它比机械能守恒定律更普遍。例如物体在 空中下落受到阻力时，物体的机械能不守恒，但包括内能在内的总能量守恒。 2. 能量守恒定律是 19 世纪自然科学中三大发现之一，也庄重宣告了第一类永动机幻想的彻底破灭。 3.能量守恒定律是认识自然、改造自然的有力武器，这个定律将广泛的自然科学技术领域联系起来。 第一类永动机 不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器。 其不可能存在，因为违背的能量守恒定律。 热力学第二定律 热力学第二定律有几种表述方式： 克劳修斯表述：热量可以自发地从温度高的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从温度低的物体 传递到温度高的物体； 开尔文-普朗克表述：不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响。 熵表述：随时间进行，一个孤立体系中的熵总是不会减少。——“熵”的引入 熵在热力学中是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 为物质的热力学温度；dQ 为熵增过程中加入物质的热量。有了熵的概念，热力学 第二定律可以从数学上表述为熵增加原理， 他揭示了自然界中这样的一个事实： 在一个可逆的过程中， 系统的熵越大，就越接近平衡状态，虽然此间能量的数量不变，但可供利用或者是转化的能量却是越 来越少。 意义： 在可逆微变化过程中，熵的变化等于系统从热源吸收的热量与热源的热力学温度之比，可用于度 量热量转变为功的程度。 在不可逆微变化过程中，实际发生的过程总使整个系统的熵值增大，此即熵增原理，熵的增加就 意味着有效能量的减少，一定的能量就被转化成了不能再做功的无效能量。 就这样，热力学第一定律阐明了热在转化过程中各种能量总是保持不变的规律，熵增加原理则定 量地揭示出宏观过程的方向性和限度，两个定律相互交织，构成了一幅完整的图画，使人们对热现象 的能量转化过程的基本特征有了全面的认识。 关系
熵和焓的关系
熵和焓的关系
熵和焓是热力学中的两个基本概念，它们之间存在着密切的关系。
熵是一个系统的无序程度的度量，而焓则是一个系统的内部能量和外部对其做功的和。
根据热力学第一定律，能量守恒，系统的内能变化等于热量传递与功的和，因此焓的变化可以表示为内能变化和功的和。
另一方面，根据热力学第二定律，一个系统的熵总是自发地增加。
因此，在恒定压力下，系统的焓变化可以表示为温度和熵变化的积。
总之，熵和焓的关系是热力学中重要的概念，它们的相互作用对于理解能量转换和热力学过程的本质具有重要意义。
- 1 -。
焓、熵物理意义
焓
定义1： 热力学中表示物质系统能量的一个状态函数，常用符号 H 表示。数值上等于系统的内能 U 加上压强 p 和体积 V 的乘积，即 H=U+pV。焓的变化是系统在等压可逆过程中所吸收的热量的度量。 定义2： 工质的热力状态参数之一，表示工质所含的全部热能，等于该工质的内能加上其体积与绝对压力的 乘积。
熵
定义1： 表示物质系统状态的一个物理量(记为 S)，它表示该状态可能出现的程度。在热力学中，是用以说 明热学过程不可逆性的一个比较抽象的物理量。孤立体系中实际发生的过程必然要使它的熵增加。
定义2： 热力系中工质的热力状态参数之一。在可逆微变化过程中，熵的变化等于系统从热源吸收的热量与
熵与焓的公式范文
熵与焓的公式范文熵与焓是热力学中的两个重要概念，它们在描述热力学系统中物质转换和能量传递过程中起着关键作用。
本文将详细介绍熵与焓的定义、计算公式以及它们的物理意义。
首先，我们来了解一下熵的概念。
熵是热力学中用来描述系统无序程度的物理量，也可以理解为系统的混乱程度。
一个热力学系统越有序，其熵值越低；而一个热力学系统越无序，其熵值越高。
熵的单位是焦耳每开尔文（J/K），记作S。
熵的计算公式可以通过熵变的定义来推导，熵变（ΔS）是指在过程中系统的熵变化。
对于一个可逆过程，其熵变可以通过以下公式计算：ΔS= ∫_initial^final (δQ / T)其中，δQ表示系统在过程中吸收或放出的微小热量，T表示系统的温度，∫_initial^final表示积分运算的过程。
如果考虑到熵是一个状态函数，即不依赖于路径的选择，我们可以使用初始和最终状态的差值来计算熵变，即：ΔS = S_final - S_initial接下来，我们将介绍焓的概念以及其计算公式。
焓是热力学中一个重要的物理量，表示系统中的能量与压力的组合。
它是温度和压力的函数，用来描述系统的能量转化和传递过程。
焓的单位是焦耳（J），记作H。
对于恒温恒压过程，焓的计算公式可以通过热力学第一定律推导得到：ΔH=ΔU+PΔV其中，ΔH表示焓变，ΔU表示内能变化，P表示系统的压强，ΔV表示体积变化。
该公式表明焓变是内能变化与压力-体积做功之和。
对于焓的计算公式，我们还可以使用摩尔焓（H_mol）来表示。
摩尔焓是焓与物质摩尔量（n）的比值，它的单位是焦耳每摩尔（J/mol）。
摩尔焓的计算公式为：H_mol = H / n总结起来，熵和焓是热力学中常用的两个物理量，它们有着重要的物理意义和计算公式。
熵描述了系统的无序程度，其计算公式可以通过熵变来推导；焓表示系统中的能量与压力的组合，其计算公式可以通过内能变化和压力-体积做功的和来计算。
通过深入理解熵和焓的公式与概念，我们可以更好地理解和分析热力学系统中的能量转换和传递过程。
熵和焓的理解
熵entropy描述的重要态函数之一。
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，熵为提供了定量表述。
为了定量表述热力学第二定律，应该寻找一个在可逆过程中保持不变，在不可逆过程中单调变化的态函数。
克劳修斯在研究卡诺热机时，根据卡诺定理得出，对任意循环过程都有，式中 Q是系统从温度为T的热源吸收的微小热量，等号和不等号分别对应可逆和不可逆过程。
可逆循环的表明存在着一个态函数熵，定义为对于绝热过程Q＝0，故S≥0，即系统的熵在可逆绝热过程中不变，在不可逆绝热过程中单调增大。
这就是熵增加原理。
由于孤立系统内部的一切变化与外界无关，必然是绝热过程，所以熵增加原理也可表为：一个孤立系统的熵永远不会减少。
它表明随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态，其熵单调增大，当系统达到平衡态时，熵达到最大值。
熵的变化和最大值确定了孤立系统过程进行的方向和限度，熵增加原理就是热力学第二定律。
能量是物质运动的一种量度，形式多样，可以相互转换。
某种形式的能量如内能越多表明可供转换的潜力越大。
熵原文的字意是转变，描述内能与其他形式能量自发转换的方向和转换完成的程度。
随着转换的进行，系统趋于平衡态，熵值越来越大，这表明虽然在此过程中能量总值不变，但可供利用或转换的能量却越来越少了。
内能、熵和热力学第一、第二定律使人们对与热运动相联系的能量转换过程的基本特征有了全面完整的认识。
从微观上说，熵是组成系统的大量微观粒子无序度的量度，系统越无序、越混乱，熵就越大。
热力学过程不可逆性的微观本质和统计意义就是系统从有序趋于无序，从概率较小的状态趋于概率较大的状态。
在信息论中，熵可用作某事件不确定度的量度。
信息量越大，体系结构越规则，功能越完善，熵就越小。
利用熵的概念，可以从理论上研究信息的计量、传递、变换、存储。
此外，熵在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域也都有一定的应用。
注：熵的增加系统从几率小的状态向几率大的状态演变，也就是从有规则、有秩序的状态向更无，更无秩序的演变。
熵和焓是什么？有什么区别？焓变与熵变又是什么？怎么计算？
熵和焓是什么？有什么区别？焓变与熵变又是什么？怎么计算？1.熵与焓是什么？熵是描述物质混乱程度的物理量，用符号S来表示，单位是J/（mol·K)焓也是物质的一种物理量，跟内能有点关系，但又不是内能，是在做一些计算时，人为引入的一个物理量。
用符号H来表示，单位是kJ/mol。
焓值与内能的关系可以用一个公式表示：H=U+pV（U是内能，p是压强，V是体积）但是在高中可以把焓简单认为是物质的内能。
由此可见，熵是对物质混乱程度的描述，而焓是有关“内能”的物理量，区别还是很大的。
2.熵的大小比较与熵变熵值的大小关系：物质越混乱熵值越大，对于同一种物质，熵值大小关系是气态＞液态>固态；在一个化学反应中，由固态变成液态或者气态，或者由液态变成气态，以及气态分子数由少变多的等过程熵的值都会增加。
至于熵值是如何得出来的，一般可以根据实验数据、按一定规律计算，也可以按统计力学方法计算，方法较为复杂，这里暂时不做探讨。
如果想要知道具体某个物质的熵值是多少，如果是常见的物质，可以直接通过查询标准熵值表得到，这些熵值是科学家们通过实验和计算得到的，可以自行搜索。
在一个化学反应中，从反应物变为生成物的过程中，熵的值是会发生变化的，这个变化的值我们称为“熵变”，用生成物的熵减去反应物的熵来得到，公式如下：熵变这个公式既是熵变的定义，也能直接用于计算熵变的具体值，只要查询熵值表找到生成物与反应物的熵值就能进行计算。
注意，熵值增大，熵变为正值，熵值减小，熵变为负值。
3.焓的大小比较与焓变焓值的大小关系：一般内能越高，焓值越大，但是一种物质的内能是无法直接测定的，也就无法得到焓值的具体数值。
但是我们可以通过实验或者计算比较一个化学变化中生成物与反应物的焓值的差值，这样的差值我们称作“焓变”，公式如下：焓变注意，这个公式是焓变的定义公式，但是无法用它计算焓变的具体值，因为反应物和生成物的焓值是无法得到的。
那么如何得到某个反应焓变的具体值呢，一个方法就是在恒压的环境中，实验测定该化学反应释放或吸收的热量（注意要求释放出的能量只做体积功，不做非体积功），而这个热量就是焓变的绝对值。
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。
关于焓和熵的概念
熵和焓的概念(2008-11-22 15:23:21)转载标签：杂谈解释 1、焓是物体的一个热力学能状态函数。
在介绍焓之前我们需要了解一下分子热运动、热力学能和热力学第一定律： 1827年，英国植物学家布朗把非常细小的花粉放在水面上并用显微镜观察，发现花粉在水面上不停地运动，且运动轨迹极不规则。
起初人们以为是外界影响，如振动或液体对流等，后经实验证明这种运动的的原因不在外界，而在液体内部。
原来花粉在水面运动是受到各个方向水分子的撞击引起的。
于是这种运动叫做布朗运动，布朗运动表明液体分子在不停地做无规则运动。
从实验中可以观察到，布朗运动随着温度的升高而愈加剧烈。
这表示分子的无规则运动跟温度有关系，温度越高，分子的无规则运动就越激烈。
正因为分子的无规则运动与温度有关系，所以通常把分子的这种运动叫做分子的热运动。
在热学中，分子、原子、离子做热运动时遵从相同的规律，所以统称为分子。
既然组成物体的分子不停地做无规则运动，那么，像一切运动着的物体一样，做热运动的分子也具有动能。
个别分子的运动现象（速度大小和方向）是偶然的，但从大量分子整体来看，在一定条件下，他们遵循着一定的统计规律，与热运动有关的宏观量——温度，就是大量分子热运动的统计平均值。
分子动能与温度有关，温度越高，分子的平均动能就越大，反之越小。
所以从分子动理论的角度看，温度是物体分子热运动的平均动能的标志（即微观含义，宏观：表示物体的冷热程度）。
分子间存在相互作用力，即化学上所说的分子间作用力（范德华力）。
分子间作用力是分子引力与分子斥力的合力，存在一距离r0使引力等于斥力，在这个位置上分子间作用力为零。
分子引力与分子斥力都随分子间距减小而增大，但是斥力的变化幅度相对较大，所以分子间距大于r0时表现为引力，小于r0时表现为斥力。
因为分子间存在相互作用力，所以分子间具有由它们相对位置决定的势能，叫做分子势能。
分子势能与弹簧弹性势能的变化相似。
物体的体积发生变化时，分子间距也发生变化，所以分子势能同物体的体积有关系。
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焓和熵的由来
熵S：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。
熵的单位就是焦耳每开尔文，即J/K。
熵是热力系内微观粒子无序度的一个量度，熵的变化可以判断热力过程是否为可逆过程。
（可逆过程熵不变）热力学能与动能、势能一样，是物体的一个状态量。
能量可以转化为功，能量守恒定律宣称，宇宙中的能量必须永远保持相同的值。
那么，能够把能量无止境地转化为功吗？既然能量不灭，那么它是否可以一次又一次地转变为功？1824年，法国物理学家卡诺证明：为了作功，在一个系统中热能必须非均匀地分布，系统中某一部分热能的密集程度必须大于平均值，另一部分则小于平均值，所能荼得的功的数量妈决于这种密集程度之差。
在作功的同时，这种差异也在减小。
当能量均匀分布时，就不能再作功了，尽管此时所有的能量依然还存在着。
德国物理学家克劳修斯重新审查了卡诺的工作，根据热传导总是从高温到低温而不能反过来这一事实，在1850年的论文中提出：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。
这就是热力学第二定律，能量守恒则是热力学第一定律。
1854年，克劳修斯找出了热与温度之间的某一种确定产关系，他证明当能量密集程度的差异减小时，这种关系在数值上总在增加，由于某种原因，他在1856年的论文中将这一关系式称作“熵”（entropy)。
在作理论分析时，有时用熵的概念比较方便。
在自然界发生的许多过程中，有的过程朝一个方向可以自发地进行，而反之则不行。
例如，一个容器的两边装有温度、压力相同的两种气体，在将中间的隔板抽开后，两种气体会自发地均匀混合，但是，要将它们分离则必须消耗功。
混合前后虽然温度、压力不变，但是两种状态是不同的，单用温度与压力不能说明它的状态。
两个温度不同的物体相互接触时，高温物体会自发地将热传给低温物体，最后两个物体温度达到相等。
但是，相反的过程不会自发地发生。
上述现象说明，自然界发生的一些过程是有一定的方向性的，这种过程叫不可逆过程。
过程前后的两个状态是不等价的。
用什么物理量来度量这种不等价性呢?通过研究，找到了“熵”这个物理量。
有些过程在理想情况下有可能是可逆的，例如气缸中气体膨胀时举起一个重物做了功，当重物下落时有可能将气体又压缩到原先的状态。
根据熵的定义，熵在一个可逆绝热过程的前后是不变的。
而对于不可逆的绝热过程，则过程朝熵增大的方向进行。
或者说，熵这个物理量可以表示过程的方向性，自然界自发进行的过程总是朝着总熵增加的方向进行，理想的可逆过程总熵保持不变。
对上述的两个不可逆过程，它们的终态的熵值必大于初态的熵值。
在制氧机中常遇到的节流阀的节流膨胀过程和膨胀机的膨胀过程均可近似地看成是绝热过程。
二者膨胀后压力均降低。
但是，前者是不可逆的绝热膨胀，膨胀前后熵值肯定增大。
后者在理想情况下膨胀对外作出的功可以等于压缩消耗的功，是可逆绝热膨胀过程，膨胀前后熵值不变，叫等熵膨胀。
实际的膨胀机膨胀会有损失，也是不可逆过程，熵也增大。
但是，它的不可逆程度比节流过程小，增加的熵值也小。
因此，熵的增加值反映了这个绝热过程不可逆程度的大小。
在作理论分析计算时，引入熵这个状态参数很为方便。
熵的单位为
J/(mol•K)或kJ/(kmol•K)。
但是，通常关心的不是熵的数值，而是熵的变化趋势。
对实际的绝热膨胀过程，熵必然增加。
熵增加的幅度越小，说明损失越小，效率越高。
焓：热力学中表示物质系统能量的一个状态函数，常用符号H 表示。
数值上等于系统的内能U加上压强p和体积V的乘积，即H=U+pV。
焓的变化是系统在等压可逆过程中所吸收的热量的度量。
焓是物体的一个热力学能状态函数。
在介绍焓之前我们需要了解一下分子热运动、热力学能和热力学第一定律：1827年，英国植物学家布朗把非常细小的花粉放在水面上并用显微镜观察，发现花粉在水面上不停地运动，且运动轨迹极不规则。
起初人们以为是外界影响，如振动或液体对流等，后经实验证明这种运动的的原因不在外界，而在液体内部。
原来花粉在水面运动是受到各个方向水分子的撞击引起的。
于是这种运动叫做布朗运动，布朗运动表明液体分子在不停地做无规则运动。
从实验中可以观察到，布朗运动随着温度的升高而愈加剧烈。
这表示分子的无规则运动跟温度有关系，温度越高，分子的无规则运动就越激烈。
正因为分子的无规则运动与温度有关系，所以通常把分子的这种运动叫做分子的热运动。
在热学中，分子、原子、离子做热运动时遵从相同的规律，所以统称为分子。
既然组成物体的分子不停地做无规则运动，那么，像一切运动着的物体一样，做热运动的分子也具有动能。
个别分子的运动现象（速度大小和方向）是偶然的，但从大量分子整体来看，在一定条件下，他们遵循着一定的统计规律，
与热运动有关的宏观量——温度，就是大量分子热运动的统计平均值。
分子动能与温度有关，温度越高，分子的平均动能就越大，反之越小。
所以从分子动理论的角度看，温度是物体分子热运动的平均动能的标志（即微观含义，宏观：表示物体的冷热程度）。
分子间存在相互作用力，即化学上所说的分子间作用力（范德华力）。
分子间作用力是分子引力与分子斥力的合力，存在一距离r0使引力等于斥力，在这个位置上分子间作用力为零。
分子引力与分子斥力都随分子间距减小而增大，但是斥力的变化幅度相对较大，所以分子间距大于r0时表现为引力，小于r0时表现为斥力。
因为分子间存在相互作用力，所以分子间具有由它们相对位置决定的势能，叫做分子势能。
分子势能与弹簧弹性势能的变化相似。
物体的体积发生变化时，分子间距也发生变化，所以分子势能同物体的体积有关系。
物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的热力学能，也叫做内能，焓是流动式质的热力学能和流动功之和，也可认为是做功能力。
焓跟熵理解的核心观点1、在一定的条件下，譬如一定的温度压力的条件下，反应能够靠体系自身的力量而不借助于外力，譬如光电等能量的影响，而能够自动进行的反应叫自发反应；判断一个反应能够自发进行，并不见得它一定发生。
2、焓跟熵是反应方向的两个影响因素，焓比较多的从能量角度来考虑，熵就比较从无序跟有序的角度来考虑。
3、熵因素和焓因素结合在一起就是自由能，自由能是物质进行化学变化的方向的一种度量。
4、从中学教学的角度来说，把可逆、不可逆看成一个方向问题比较好。
可逆反应就是在正向跟逆向
同时都能进行的反应；不可逆反应就是只能单向进行的反应。
焓，状态函数，具有能量的量纲，但没有确切的物理意义，它的定义是由H=U + pV所规定下来的，我们无法确切知道某物质的焓值，只能通过物理化学变化知道这个过程的焓变。
焓变是化学反应的必然产物。
熵，同上，熵变的定义是由公式ΔS=ΔQ/T得到的，简单说，熵的大小意味着一个系统的混乱无序度，熵增是化学反应的动力。