偏摩尔熵英文解释翻译、偏摩尔熵的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 partial molal entropy
分词翻译:
偏的英语翻译:
deflection; leaning; partial; prejudiced; slanting
【化】 meta-
【医】 meta-
摩尔熵的英语翻译:
【化】 molar entropy
专业解析
偏摩尔熵(Partial Molar Entropy)是热力学中的一个重要概念,用于描述在多组分系统中,某一特定组分对系统总熵的贡献。其定义为:在恒温、恒压及除组分 i 外其他组分物质的量保持不变的条件下,系统的熵随组分 i 的物质的量的变化率。其数学表达式为:
$$
bar{S}_i = left( frac{partial S}{partial ni} right){T, P, n_{j
eq i}}
$$
其中:
- $bar{S}_i$ 是组分 i 的偏摩尔熵,
- $S$ 是系统的总熵,
- $n_i$ 是组分 i 的物质的量,
- $T$ 是温度,
- $P$ 是压力,
- $n_{j
eq i}$ 表示除组分 i 外,其他所有组分 j 的物质的量保持不变。
物理意义:
- 组分贡献的度量: 偏摩尔熵 $bar{S}_i$ 代表了在大量混合物中加入 1 摩尔组分 i 时,系统总熵的增加量,同时保持系统的温度、压力和其他组分的数量不变。它量化了该特定组分在给定混合物组成和状态下对系统整体无序度(熵)的贡献。
- 与纯物质熵的区别: 组分 i 的偏摩尔熵 $bar{S}_i$ 通常不等于该组分在相同温度和压力下处于纯态时的摩尔熵 $S^_i$。这是因为在混合物中,分子间的相互作用与在纯物质中不同,影响了分子的排列和运动方式,从而改变了其熵值。$bar{S}_i$ 可以大于、小于或等于 $S^_i$。
- 混合效应的体现: 偏摩尔熵的概念对于理解混合过程至关重要。例如,理想溶液的混合熵变可以通过各组分的偏摩尔熵与纯态摩尔熵的关系来计算。
与吉布斯自由能的关系:
偏摩尔熵与偏摩尔吉布斯自由能(化学势 $mu_i$)密切相关。根据吉布斯自由能的定义式 $G = H - TS$,对其进行偏摩尔操作可得:
$$
bar{G}_i equiv mu_i = bar{H}_i - Tbar{S}_i
$$
其中 $bar{H}_i$ 是组分 i 的偏摩尔焓。因此,化学势 $mu_i$ 包含了该组分的偏摩尔焓和偏摩尔熵信息。熵项 $-Tbar{S}_i$ 反映了组分 i 的混合倾向(趋向于更高无序度)对化学势的贡献。
应用:
偏摩尔熵在理解和计算多组分系统的平衡性质中扮演着基础角色,例如:
- 预测和解释相平衡(如气液平衡、液液平衡)。
- 计算混合过程的熵变。
- 分析化学反应的平衡常数(通过化学势的变化)。
参考来源:
- Levine, I. N. Physical Chemistry (6th ed.). McGraw-Hill. (权威物理化学教材,对偏摩尔性质和熵有详细推导和解释)
- Atkins, P., & de Paula, J. Atkins' Physical Chemistry (11th ed.). Oxford University Press. (经典物理化学教材,清晰阐述偏摩尔熵的定义和意义)
- IUPAC Gold Book - Partial molar entropy. International Union of Pure and Applied Chemistry. (国际纯粹与应用化学联合会对偏摩尔熵的标准定义) https://goldbook.iupac.org/terms/view/P04420
- Encyclopædia Britannica - Entropy. (提供熵的基础知识背景,有助于理解偏摩尔熵的物理内涵) https://www.britannica.com/science/entropy-physics
网络扩展解释
偏摩尔熵是热力学中描述混合物中某一组分对系统总熵贡献的物理量,其定义和性质如下:
1.定义式
偏摩尔熵(符号通常为$S_B$)的数学表达式为:
$$
S_B = left( frac{partial S}{partial nB} right){T, p, n_{j
eq B}}
$$
其中,$S$为系统总熵,$nB$是组分B的物质的量。该定义要求在恒温(T)和恒压(p)条件下,且其他组分物质的量($n{j
eq B}$)保持不变时计算。
2.物理意义
- 它表示当混合物中组分B的物质的量发生微小变化时,系统总熵的变化率。
- 用于量化组分B在混合物中的分布状态及与其他组分的相互作用。
3.强度性质
偏摩尔熵属于强度性质,即其数值与系统总物质的量无关,仅取决于系统的温度、压力及各组分的比例。例如,一杯溶液与一桶同浓度溶液中的某组分偏摩尔熵相同。
4.数值特性
- 偏摩尔熵的数值不一定大于0,可能为负或零,具体取决于组分在混合物中的实际行为。例如,某些组分在混合过程中因有序排列可能导致局部熵减少。
5.与普通熵的区别
普通熵($S$)是广延量,与系统总物质的量相关;而偏摩尔熵($S_B$)是强度量,仅反映某组分的贡献。例如,纯水的熵是广延量,但水中溶解的Na⁺的偏摩尔熵与其浓度有关,与溶液总量无关。
如需进一步了解熵的基础概念,可参考中关于“体系混乱程度度量”的解释。
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