第06章化学反应热及化学反应的方向与限度
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温度和混乱度的增加:
敞开系统的熵变由两部分组成,即:
d S=d i S+d
e S≥0
式中d e S为由系统流入或流出的熵,d i S是系统内耗散过程引起的熵增加。
d i S≥0(系统中有不可逆过程时,d S i>0)。
要使统保持有序而不趋向混乱,必须维持d S≈0,此时
d e S=-d i S<0
又由于-d i S和d e S均不得为零,故系统必须处于非平衡状态并必须d e S<0与|d e S|>d i S。
也就是说输入到系统的熵必须少于体系向外输出的熵。
即要有足够的负熵流才能维持有序的结构。
有机体自环境摄取高度有序、低熵的高聚物,如蛋白质、淀粉之类,而排泄低分子量、有序性小的废物,保证了Δe S为负值。
这就是非平衡有序原理——非平衡态可以成为有序之源的耗散结构理论。
该理论成为自然界中动植物、生命及天体不停地更新、演化进展的热力学基础。
四、知识点滴
NH4SCN 和Ba(OH)2的反应是一个自发的吸热反应。
它从环境吸收如此多的热量,以至于如果反应容器的外表是湿的,容器和木板就会冻结在一起。
一个量热器:反应后的气体都在一个称为钢筒(steel bomb)的密封容器中,反应热可以被方便地测量。
反应由缠绕在样品上的点火线引发。