熵是状态函数,因此只要初终状态确定,则熵变化也确定。下列说法中错误的是()。
A 、工质的循环过程
B 、孤立系统的熵变ΔSiso是参数状态
C 、完成循环后,环境的熵变不一定为零
D 、同样初终态,可逆或不可逆工质的熵变相同
【正确答案:B】
B项,熵变ΔSiso是过程量,与系统经历的过程有关,同样的初终态,系统经历的路径不同,熵变也不同。ACD三项,熵是系统的状态参数,只取决于系统的初终状态,故熵的循环积分为0,熵变等于初终状态两者之差,但环境的熵变不一定为零。
熵是一种状态函数,反应前后的熵的差值称为熵变,△S。熵的变化只与反应初始及末了的状态有关,与反应如何进行,什么机理,生成什么中间产物无关。因此是状态函数。熵是体系混乱度的表征。这是一种定性的解释,例如在一个食盐与水共存的体系中,食盐刚放入水中尚未完全溶解时,与食盐完全溶解后,就体系粒子的混乱程度来说,后者比前者大。
熵函数统计学意义:
玻尔兹曼在研究分子运动统计现象的基础上提出来了公式:S=k×LnΩ (1-8),其中,Ω为系统分子的状态数,k为玻尔兹曼常数。这个公式反映了熵函数的统计学意义,它将系统的宏观物理量S与微观物理量Ω联系起来,成为联系宏观与微观的重要桥梁之一。
基于上述熵与热力学几率之间的关系,可以得出结论:系统的熵值直接反映了它所处状态的均匀程度,系统的熵值越小,它所处的状态越是有序,越不均匀;系统的熵值越大,它所处的状态越是无序,越均匀。系统总是力图自发地从熵值较小的状态向熵值较大的状态转变,这就是隔离系统熵值增大原理的微观物理意义。
因为熵是状态函数,只要始末位置确定不管中间经历什么过程熵变都是一样的。所以计算不可逆过程熵变一般是设计一个始末状态与该不可逆过程相同的可逆过程来进行计算。
类似的还有重力势能,只要初末高度一样,不管你以什么路径最后重力势能的变化量都是相同的。