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理想气体的热熵

已有 739 次阅读 2019-10-13 19:15 |个人分类:热学|系统分类:科研笔记

理想气体的热熵

2019-10-13

王安良

按:拙文“热熵与以太” http://blog.sciencenet.cn/blog-2071524-1200584.html被评论之后,使我有把这个问题说“清楚”的冲动。

毫无疑问,理想气体有热熵,且教科书都有现成的计算公式。从平衡态热力学的角度来说,热熵还是状态参数之一。更直白点说,只要知道理想气体的成分,给出“独立”的两个其它状态参数,就能确定其(给定质量或摩尔量)热熵。由此来看,热熵与温度、压强和体积“有关”,当然没错了。但这种“有关”和拙文所说的“无关”,其实毫不矛盾。

用个反问句来引发思考:

理想气体的体积与压强“有关”吗?

我的核心观点是:

理想气体的热熵与其体积一样是状态参数,且二者相互独立。

实际气体的热熵与体积则不相互独立,有一定的数学“相关性”。而实际上的理想气体也不同,热熵跟各种参数“有关”,尤其是万有引力,但一定可以称其为“独立”的参数。一团理想气体用玻尔兹曼熵来表示热熵,比较简单和“唯一”。在没有任何外场(哪怕是极其微弱的引力场)作用下,这团理想气体最大可能地趋向于古典的热平衡态。

气体的热熵一般只有体热熵(质热熵或摩尔热熵),其面热熵和线热熵只有在特定的条件下才可能有,且常常为奇异值(0或∞)。




http://blog.sciencenet.cn/blog-2071524-1201767.html

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2 郑永军 赵福垚

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