混合熵

混合熵又稱組態熵、形位熵。表征混合系統狀態無序度的物理量。

化學及熱力學中所謂熵（英語：entropy），是一種測量在動力學方面不能做功的能量總數，也就是當總體的熵增加，其做功能力也下降，熵的量度正是能量退化的指標。

熵亦被用於計算一個系統中的失序現象，也就是計算該系統混亂的程度。熵是一個描述系統狀態的函式，但是經常用熵的參考值和變化量進行分析比較，它在控制論、機率論、數論、天體物理、生命科學等領域都有重要套用，在不同的學科中也有引申出的更為具體的定義，是各領域十分重要的參量。

基本介紹

• 中文名：混合熵
• 外文名：Entropy of mixing
• 適用領域：物理、化學、天體物理、數學
• 所屬學科：物理學、熱力學、化學

簡介

設在一密閉容器的兩邊分別裝有服從理想氣體假設的兩種氣體1和2，其溫度及壓力均相同，中間以一隔板隔開。當隔板抽去之後，1 和2兩種氣體分別擴散至整個容器空間，直至分布均勻為止。設和分別為氣體1和氣體2在混合氣體中所占摩爾分數。混合熵為：

其中R為氣體常數, 為氣體的摩爾數。

理想氣體

理想氣體為假想的氣體。其假設為：

• 氣體分子本身不占有體積
• 氣體分子持續以直線運動，並且與容器器壁間發生彈性碰撞，因而對器壁施加壓強
• 氣體分子間無作用力，亦即不吸引也不排斥
• 氣體分子的平均能量與開爾文溫度成正比

其特性為：

• 理想氣體適用理想氣體狀態方程
• 理想氣體絕不液化或固化

真實氣體在愈低壓、愈高溫的狀態，氣體分子間作用力愈小，性質愈接近理想氣體。最接近理想氣體的氣體為氦氣。

參看

• 吉布斯悖論
• 熵