可逆过程的热温商定义为“变ΔS”,由于体系的ΔS与过程无关,所以“熵”是一个状态函数,体系的ΔS体与环境的熵变ΔS环之和等于孤立体系的ΔSiso。ΔSiso大于零是自发的不可逆过程,ΔSiso等于零是可逆的平衡过程。
化学反应的熵变是用产物的熵之和减去反应物的熵之和来求。
热力学第三定律规定了
绝对零度时纯物质的熵的绝对数值是零,根据以前的公式就可以计算出任意温度下某种物质的熵的绝对数值,进而可以计算出化学反应的熵变。
3. 标准熵:物质在标准状态下所计算出的 标准熵值,用STP表示,单位:
4. 熵的规律:
1. 反应熵变的计算公式
对于化学反应而言,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,以表示。与反应的标准变的计算相似,化学反应的标准摩尔熵变,可由生成物与反应物的标准熵求得。对于反应,有
对于孤立体系而言,在其中发生的任何反应变化必然是自发的。
热力学第二定律告诉我们:在孤立体系中发生的任何变化或化学反应,总是向着熵值增大的方向进行,即向着孤立0的方向进行的。而当达到平衡时孤立=0,此时熵值达到最大。
假如不是孤立体系,则可以把体系与其四周的环境一起作为一个新的孤立体系考虑,熵增原理仍然是适用的。由此可以得出,自发反应是向着0的方向进行的。大家知道,在常压下,当温度低于时,水会自发地结成冰。这个过程中体系的熵是减小的,似乎违反了熵增原理。但应注重到,这个体系并非孤立体系。在体系和环境间发生了热交换。从水变成冰的过程中体系放热给环境。环境吸热后熵值增大了,而且环境熵值的增加超过了体系熵值的减小。因而体系的熵变加上环境的熵变仍是大于零的,所以上述自发反应是符合
热力学第二定律的。