百科问答小站 logo
百科问答小站 font logo



不互溶的液体分液属于熵减吗? 第1页

  

user avatar   phosphates-30 网友的相关建议: 
      

首先,一些直觉上的事情,可能不一定是对的。比如我举两个例子,从直觉上你会这样认为:

  1. 氯化钙溶于水,那么这个溶解过程应该是熵增的对吧?
  2. 物质被黑洞所吞噬,那么这个过程应该是熵减的对吧?

实际上,1. 中的熵是减少的,而2. 中的熵是增加的。这又是为什么呢?为什么如此地反直觉?

这是因为,当讨论熵的增减时,你不能只考虑一种组分的影响,而需要考虑整体熵的变化。比如1. 氯化钙( )溶于水的过程,虽然对于氯化钙来说,它的确变得更加分散了,所以氯化钙的熵的的确确是增大了;但是,氯化钙在水中解离成 和 后,一部分水分子在它们的作用会在附近形成水合离子,而这些水的熵会大大降低,也就是说水的熵是会减少的!最终的熵是增加还是减少,则要看这两个过程的竞争。对于水合效应不明显的盐,溶解过程是熵增的,比如说氯化钠( );而水合效应明显的盐,溶解过程是熵减的,比如说氯化钙( )。那么氯化钙溶于水是否违反熵增原理呢?也没有,因为熵增原理描述的是孤立体系。氯化钙溶于水是放热过程,所以环境会有更大的熵增。

而对于2. 中物质被黑洞吞噬的过程,虽然物质的熵好像是减少了,但是黑洞的熵的增加更多,所以整体还是熵增。

下面让我们回到你问的不互溶液体的分层现象。比如油与水的分层——当你把油滴到水中,最终油滴都会聚集到一起。那么油滴聚集的过程是熵增还是熵减的呢?实际上聚集的这个过程,是熵驱动的(entropy-driven),也就是说是熵增的!因为在油附近的溶剂层水分子的移动性也被大大降低,而油滴聚集在一起是减少了表面积,从而释放了更多的水分子(给了它们以自由),所以整体的熵是增加的[1]

参考

  1. ^ https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrophobic_effect



  

相关话题

  到目前为止,有哪些尚未解开的物理之谜可以研究? 
  一个人在室内时和两个人在室内时空调的用电量有区别吗? 
  之前的数学家与科学家们潜心研究类似虚数、量子力学等「之前没有任何实用价值」的东西意义何在? 
  高架桥桥墩很大,但真正与桥面接触的部位却很小。这是为什么? 
  数学和物理超出直觉范围后该怎么学习? 
  为什么密立根油滴实验被叫做物理学「最美」实验? 
  从事科研工作的你,如何机智的回答非专业人士(如亲戚,聚会朋友)问你是研究什么的这种问题? 
  大学物理解题时应该如何正确使用矢量符号? 
  无降落伞高空跳下的挑战是真的假的? 
  一个猜想未被严谨证明也未被证伪时能否运用到科学研究或生产生活中? 

前一个讨论
按照自由基学说在冬天穿的少会短命吗?
下一个讨论
各位大佬能评价下我的书吗?





© 2025-02-21 - tinynew.org. All Rights Reserved.
© 2025-02-21 - tinynew.org. 保留所有权利