理想气体混合熵的计算

理想气体混合熵

求混合过程的熵变，原则是把混合前的每种气体看成子体系，混合后的体系

。

为总体系，总体系的混合熵等于各子体系混合熵变之和，ΔS总＝ΣΔS

子

为了讨论方便，我们先看两种理想气体的混合过程。

设有两种气体A(g)、B(g。混合前各自的状态为A(g)(nA,pA,VA,TA)和B(g)(nB,pB,VB,TB)。

抽开隔板，开始混合，混合后的总体系，其状态（终态）为n=nA＋nB, V=VA ＋VB。现在还有T和p不知道。

先求T。一般混合，可以看成绝热过程，即AB只是互相交换能量，而与环境没有能量（热量）的交换。所以，A气体放的热量，等于B气体吸收的热量，反之亦然。

设混合后的体系的温度为T。

求出T之后，据，可以计算出混合后总体系的压强。求出总压强之后，再根据分压定律，求出气体A和B在总体系中的分压强PA’，和PB’：

现在就可以求混合熵了：

从此式中，可以看出，二组分理想气体的混合熵，是各自pVT变化熵的加和。

特别是，化学反应中的混合，常常是等温等压条件下的混合，即混合前后子体系与总体系的温度和压强均不发生变化，这种情况下求混合熵就更简单。

式中（A气体的体积分数）在定压条件下等于A气体的摩尔分数yB

所以，若有k种理想B气体定温定压混合，过程的混合熵为

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