1、环境的熵变,系统的熵变,和总熵变分别都怎么计算
在理论分析计算时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。
2、熵值分析法遇到有一组数据全是一样的怎么办
忠实数据,参考信息熵,信息熵就是用来衡量信息的无序性,熵值法就是根据数据的离散程度来确定权重,去掉最大最小值,不是把数据离散度人为减小了吗?题主是担心数据的最大最小值为干扰项而不能体现原数据的客观分布规律,正确的建议是在选取数据之前尽量均匀,一旦用了熵权法一般默认数据服从或近似服从真实分布规律。用词不严谨,全凭模糊记忆,具体去专业论坛可得到详解。你太懒了!
3、热工和制冷原理中涉及到:熵和焓。请教高手分析异同。
董老师说:焓是能量单位,表示物质的所具有的能量。熵表示自由度,即不可逆程度。等熵过程认为是无不可逆的。就是这
4、熵的具体涵义是什么?
熵的概念是由德国物理学家克劳修斯于1865年所提出。化学及热力学中所指的熵,是一种测量在动力学方面不能做功的能量总数。熵亦被用于计算一个系统中的失序现象。熵是一个描述系统状态的函数,但是经常用熵的参考值和变化量进行分析比较。
5、环境的熵变,系统的熵变,和总熵变分别都怎么计算呀?请详细讲解,谢谢!
一、环境熵变=Q(环境)/T(环境)=-Q(系统)/T(环境)
二、系统熵变分三种情况:
1、单纯PVT变化
(1)理想气体单纯pvt变化ΔS=nCv,mΔTlnT2/T1+nRlnV1/V2
(2)凝聚态物质单纯pvt变化分恒温恒压两种情况
2、相变化:可逆相变用摩尔相变熵算ΔS=nΔSm
3、化学变化用摩尔反应熵算
三、总熵变=环境熵变+系统熵变
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△rSm表示。
(5)各气候类型熵分析扩展资料:
热力学第三定律对于纯物质的晶体,在热力学零度时,熵为零。
系统的熵仅与始末状态有关,与过程无关,因此,若始、末两态之间为一不可逆过程,则可以在两态之间设计一个可逆过程,通过计算该可逆过程的热温比积分,得到系统在两个平衡态之间不可逆过程的熵变。
绝热自由膨胀过程是不可逆过程,该过程中气体对外做功为零,从外界吸热为零,内能增量为零,温度不变,所以绝热自由膨胀过程是一个等温过程。
判别热力学过程是否可逆是解决问题的关键,若为可逆过程,直接用上面给出的公式求解,若为不可逆过程,必须明确不可逆过程中不变的状态参量,然后设计一个该状态参量恒定的可逆过程求解熵变。
若要完整地求解熵变问题,必须熟练掌握各可逆过程中的过程方程、迈耶公式、比热容等常用表达式。
6、用区位熵法分析2010年中国各省区城市化水平差异
用区位熵的方法分析我国城市化省际差异
随着二十一世纪经济的高速增长,我国城市化的进程也在大步向前。目前中国城市化水平与经济发展基本相适应,城市规模体系的动态变化加速。但与此同时也存在如城市化水平的省际差异显著等问题。下面用区位熵的方法来分析此问题的成因。
区位熵法又称专门化率。所谓熵,就是比率的比率。它由哈盖特(P.Haggett)首先提出并运用于区位分析中。区位熵在衡量某一区域要素的空间分布情况,反映某一产业部门的专业化程度,以及某一区域在高层次区域的地位和作用等方面,是一个很有意义的指标。在产业结构研究中,运用区位熵指标主要是分析区域主导专业化部门的状况。
区位熵 - 计算公式
区位熵法计算公式:Q=S/P,式中,Q为区域的经济区位熵,Q大于1,说明区域经济在全国经济中发达,反之欠发达;Q越大,说明区域的经济发展水平越高,否则发展水平越低。S和P分别为该区域GDP和人口数占全国的比重。
下表是以2010年全国及各省的GDP和人口数计算出来的各省城市化水平。区位熵值即表示城市化水平。
省份 GDP占全国比重(%)(S) 人口占全国比重(%)(P) 区位熵值(q=s/p)
等级划分
上海 4.25 1.72 2.47 Ⅰ
北京 3.46 1.46 2.37
天津 2.29 0.97 2.36
江苏 10.05 5.87 1.71
浙江 6.84 4.06 1.69
内蒙 2.92 1.84 1.59
广东 11.47 7.79 1.47
辽宁 4.59 3.27 1.40
山东 9.90 7.15 1.39 Ⅱ
福建 3.47 2.75 1.26
吉林 2.14 2.05 1.04
河北 5.07 5.36 0.95
湖北 3.97 4.27 0.93
重庆 1.98 2.15 0.92 Ⅲ
陕西 2.52 2.79 0.90
黑龙江 2.57 2.86 0.90
宁夏 0.41 0.47 0.88
山西 2.28 2.67 0.86
新疆 1.36 1.63 0.84
河南 5.76 7.02 0.82
湖南 4.00 4.9 0.82
青海 0.34 0.42 0.81
海南 0.52 0.65 0.79
江西 2.37 3.33 0.71
四川 4.25 6 0.71
安徽 3.08 4.4 0.70 Ⅳ
广西 2.39 3.44 0.69
西藏 0.13 0.22 0.58
甘肃 1.03 1.91 0.54
云南 1.81 3.43 0.53
贵州 1.15 2.59 0.45
实证表明,城市化水同经济发展水平尤其是人均 GDP 之间有密切相关 [1],由于省区间经济发展水平存在着很大差异,反映在各省区城市化水平上, 也就存在着 明显的不平衡状况 。
把各省城市化分水平分为四个等级,如上表。第一个等级的各省城市化水平达到50%以上,第二等级城市化水平达到40%以上,第三等级城市化水平达到30%以上,第四等级城市化水平达到25%以上。
第一等级省市可进一步分为两个级别,其中上海,北京,天津区位熵值达到2以上。其城市化进程早,发展迅速。注重经济增长方式的转变,进行了经济结构,特别是产业结构的战略性调整。由传统的工业生产基地和制造业中心,变成为经济中心、金融中心和文化中心、科技中心等。
其次,天津,江苏,浙江等,地处环渤海地区和长江三角周地区,拥有得天独厚的自然资源,城市化速度最快。充分体现了改革开放对城市化进程的。东北地区城市化水平较高,但增长速度却因经济的发展变得缓慢,与东南沿海地区城市化水平的差距逐渐减小。
第二等级的省市山东,福建,地处港口的有利条件外,其他如湖北等省城市化过程出现的主要特点是城镇人口迅速增加,城镇化水平大大提高,城市数量迅速增加,城市规模不断扩大,地级市总人口增长快,小城市获得了很大发展,
城市建设全面推进,城市分布渐趋合理经济实力显著增强,经济发展各具特色。因此城市化水平得以进一步提高。
第三等级的省市主要有中国北部,南部,但不临海,河的地区。其除陕西外,经济发展相对落后,人口相对较多,城市化水平相对较低。
第四等级省市其主要因为地处西南封闭地区,其经济结构相对单一,发展相对滞后,少数名族较多,城市化水平相对落后。
7、什么是熵的含义?(急)
化学及热力学中所指的熵[3],是一种测量在动力学方面不能做功的能量总数。熵亦被用于计算一个系统中的失序现象。熵是一个描述系统状态的函数,但是经常用熵的参考值和变化量进行分析比较。
熵的增减与热机
参见:热机
克劳修斯认为熵是在学习可逆及不可逆热力学转换时的一个重要元素。在往后的章节,我们会探讨达至这个结论的步骤,以及它对热力学的重要性。
热力学转换是指一个系统中热力学属性的转换,例如温度及体积。当一个转换被界定为可逆时,即指在转换的每一极短的步骤时,系统保持非常接近平衡的状态,称为“准静态过程”。否则,该转换即是不可逆的。例如,在一含活塞的管中的气体,其体积可以因为活塞移动而改变。可逆性体积转变是指在进行得极其慢的步骤中,气体的密度经常保持均一。不可逆性体积转变即指在快速的体积转换中,由于太快改变体积所造成的压力波,并造成不稳定状态。无耗散的准静态过程为可逆过程[5]。
热机是一种可以进行一连串转换而最终能回复开始状态的热力学系统。这一进程被称为一个循环。在某些转换当中,热力机可能会与一种被称之为高温热库的大型系统交换热能,并因为吸收或释放一定的热量而保持固定温度。一个循环所造的结果包括:
系统对外所做的功(等于外界对系统做功的相反数)
高温热库之间的热能传递
基于能量守恒定律,高温热库所失的热能正等于热力机所做的功,加上低温热库所获得的热能。
当循环中的的每个转换皆是可逆时,该循环是可逆的。这表示它可以反向操作,即热的传递可以相反方向进行,恢复到初始状态而不对外界产生影响,以及所作的功可以正负号调转。最简单的可逆性循环是在两个高温热库之间传递热能的卡诺循环。
熵的统计学定义,玻尔兹曼原理
1877年,玻尔兹曼发现单一系统中的熵跟构成热力学性质的微观状态数量相关。可以考虑情况如:一个容器内的理想气体。微观状态可以以每个组成的原子的位置及动量予以表达。为了一致性起见,我们只需考虑包含以下条件的微观状态:(i)所有粒子的位置皆在容器的体积范围内;(ii)所有原子的动能总和等于该气体的总能量值。玻尔兹曼并假设:
S = k(lnΩ)
公式中的k是玻尔兹曼常数,Ω则为该宏观状态中所包含之微观状态数量。这个被称为玻尔兹曼原理的假定是统计力学的基础。统计力学则以构成部分的统计行为来描述热力学系统。玻尔兹曼原理指出系统中的微观特性(Ω)与其热力学特性(S)的关系。
根据玻尔兹曼的定义,熵是一则关于状态的函数。并且因为Ω是一个自然数(1,2,3,...),熵必定是个正数(这是对数的性质)。
[编辑] 熵作为混乱程度的度量
我们可以看出Ω 是一个系统混乱程度的度量,这是有道理的,因为作为有规律的系统,只有有限的几种构型,而混乱的系统可以有无限多个构型。例如,设想有一组10个硬币,每一个硬币有两面,掷硬币时得到最有规律的状态是10个都是正面或10个都是反面,这两种状态都只有一种构型(排列)。反之,如果是最混乱的情况,有5个正面5个反面,排列构型可以有 = 252 种。(参见组合数学)
根据熵的统计学定义,热力学第二定律说明一个孤立系统的倾向于增加混乱程度,根据上述硬币的例子可以明白,每一分钟我们随便掷一个硬币,经过一段长时间后,我们检查一下硬币,有“可能”10个都是正面或都是反面,但是最大的可能性是正面和反面的数量接近相等。
我们发现,混乱程度倾向于增加的观念被许多人接受,但容易引起一些错误认识,最主要的是必须明白ΔS ≥ 0 只能用于“孤立”系统,值得注意的是地球并不是一个孤立系统,因为地球不断地从太阳以太阳光的形式接收能量。但能认为宇宙是一个孤立系统,宇宙的混乱程度在不断地增加,可以推测出宇宙最终将达到“热寂”状态,因为(所有恒星)都在以同样方式放散热能,能源将会枯竭,再没有任何可以作功的能源了。
[编辑] 微观计算
在经典统计力学中,微观状态的数量实际是无限的,所以经典系统性质是连续的,例如经典理想气体是定义于所有原子的位置和动量上,是根据实际数量连续计算的。所以要定义Ω,必须要引入对微观状态进行“分类”的方法,对于理想气体,我们认为如果一个原子的位置和动量分别在δx 和 δp 范围之内,它只属于“一种”状态。因为δx 和 δp 的值是任意的,熵没有一个确定值,必须如同上述增加一个常数项。这种微观状态分类方法叫做“组元配分”,相对应于量子力学选择的组元状态。
这种模糊概念被量子力学理论解决了,一个系统的量子状态可以被表述为组元状态的位置,选择作为非破缺的哈密顿函数的典型特征状态。在量子统计力学中,Ω 是作为具有同样热力学性质的基本状态的数量,组元状态的数量是可以计算的,所以我们可以确定Ω 的值。
但是组元状态的确定还是有些随意,决定于微观状态的“组元配分”和经典物理学中不同的微观状态。
这导致了能斯特定理,有时也叫热力学第三定律,就是说系统在绝对温度零度时,熵为一恒定常数,这是因为系统在绝对温度零度时存在基础状态,所以熵就是它基础状态的简并态。有许多系统,如晶格点阵就存在一个唯一的基础状态,所以它在绝对温度零度时的熵为零。(因为ln(1) = 0)。
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8、热力学第二定律本质是什么?详细些,包括熵分析等。
高等工程热力学