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更新时间:2023-02-03 10:27:45作者:百科

熵

由热力学第二定律所确定的热力状态参数,以S表示,单位J/K。 熵是弧立系统(见热力系统)自发改变状态的可能性的量度,改变后熵增越大的状态,改变的可能性越大。熵的微分定义是:系统在可逆过程中同外界交换的热量与系统热力学温度的比值

公式 符号

公式 符号

单位质量的熵叫比熵。比熵公式 符号,单位J/(kg·K)。

对于可逆过程,系统吸热时熵增加,放热时熵减少,绝热时熵不变(定熵过程)。工程上常用温-熵图(T-S图)分析计算热力过程和热力循环。图中 1-2过程线下方的面积122′1′为系统经历该可逆过程时与外界交换的热量。

温-熵图

对于不可逆过程,由热力学第二定律可得出不等式

公式 符号

公式 符号

式中TR为热源温度(对于可逆过程,热源温度与系统的温度相等)。

弧立系统与外界无热量交换,在可逆过程中其熵不变;在不可逆过程中其熵恒增。因此弧立系统的熵永远不会减少,这称为弧立系统熵增原理。一切实际过程都是向着使弧立系统熵增的方向进行的。

弧立系统的熵增是过程不可逆性引起的作功能力损失的一种度量。作功能力的损失△W1等于弧立系统熵增ΔS与环境的热力学温度To的乘积

W1To·△S弧立系统熵增越大,作功能力损失也越多。

从微观上看,系统的熵与热力学概率Ω(系统在某宏观状态下所有可能的微观状态的总数)有关,即

SklnΩ式中k为玻耳兹曼常数。 弧立系统内一切过程总是朝着由热力学概率小的状态(有序态)到热力学概率大的状态(无序态)的方向进行。

参考文章

  • 什么叫熵?电能技术
  • 什么是等熵过程?测控技术
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