理想气体混合熵的计算.doc

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，S 总S 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=nAnB, V=VAVB 。 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