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熵變一定是正值嗎

來源 :華課網(wǎng)校 2024-06-19 17:17:55

熵是熱力學(xué)中的一個(gè)重要概念,它描述了系統(tǒng)中的無序程度。熵變則是指系統(tǒng)在發(fā)生變化時(shí),熵的變化量。熵變的正負(fù)值反映了系統(tǒng)變化過程中無序程度的增加或減少。

對于一個(gè)孤立系統(tǒng),其熵變一定是正值。這是因?yàn)楣铝⑾到y(tǒng)不受外界影響,其內(nèi)部熵只能增加,不能減少。例如,一個(gè)封閉的瓶子里裝著氣體,如果打開瓶蓋,氣體分子會(huì)向外擴(kuò)散,瓶子內(nèi)部的無序程度會(huì)增加,熵也會(huì)增加,熵變?yōu)檎怠?/p>

然而,對于開放系統(tǒng),熵變可以是正值、負(fù)值或者零。開放系統(tǒng)與外界可以進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換,因此其熵變的正負(fù)值取決于系統(tǒng)和外界之間的物質(zhì)和能量交換方向和大小。例如,一個(gè)放在冰箱里的水杯,當(dāng)取出來放在室溫下時(shí),水杯內(nèi)部的無序程度會(huì)增加,熵變?yōu)檎怠5绻麑⑺呕乇渲?,水杯?nèi)部的無序程度會(huì)減少,熵變?yōu)樨?fù)值。

總之,熵變的正負(fù)值取決于系統(tǒng)的性質(zhì)和與外界之間的相互作用。在孤立系統(tǒng)中,熵變一定是正值,而在開放系統(tǒng)中,熵變可以是正值、負(fù)值或者零。

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