組態熵又叫作混合熵，是合金結構中經常遇到的問題，例如AB二元固溶體、AB空位固溶體、有序固溶體等，都有組元組合方式引起的組態熵。
基本介紹
- 中文名：組態熵
- 外文名：Configuration entropy
- 別名：混合熵
- 常見於：合金結構
概念,原理,有序固溶體的組態熵,
概念
聚合物溶液與理想溶液的偏離，主要是由於混合熵大，這可以從定性和定量兩方面得到證明。為了作比較，我們先看理想溶液的混合熵。設有m1個溶劑分子和m2個溶質分子相混合，為了直觀起見，混合的情況可用兩維格子模型表示。設格子總數為m1+m2，每一個溶劑分子和溶質分子可占據一個格子，又因溶劑和溶質的分子大小及形狀相似，因而可以任意交換彼此的位置。
原理
當體系進行吸熱或放熱過程時，使內部粒子的能級分布改變(Q的改變)而引起溫熵的改變。此外，當體系內部粒子在空間有效位置問進行不同配置(混合)時，也會出現組態的改變(Q的改變)而引起熵的改變。
構想在一定溫度和壓強下，一個由A原子所組成的晶體和另一個由B原子所組成的晶體互相接觸形成一個體系，則不同晶體內的原子便會自發地進行擴散，A原子將進入晶體，而B原子將進入晶體A，由於這個過程是自發地不可逆進行的，則體系的熵值應增加，當不計混合熱(溶解熱)時，這部分熵值的增加是由於不同原子互相配置(混合)出現不同組態而引起的，稱為配置熵、組態熵或混合熵，不同原子互相混合時使體系的熵值增加，一直到體系內不存在濃度梯度，即熵值達最大值時，達到平衡態。
有序固溶體的組態熵
對無序固溶體，A、B兩組元可以任意地占據點陣上的結點。而對於有序固溶體，A、B兩組元只能呈有規律的排列。例如，Cu原子只占據一種啞點陣結點(例如體心)，Zn原子只占據另一種亞點陣的結點(例如八角)，這兩種亞點陣都是簡單立方。
構想在一定溫度和壓強下，一個由A原子所組成的晶體和另一個由B原子所組成的晶體互相接觸形成一個體系，則不同晶體內的原子便會自發地進行擴散，A原子將進入晶體B，而B原子將進入晶體A。由於這個過程是自發不可逆地進行的，則體系的熵值應增加。當不計混合熱(溶解熱)時，這部分熵值的增加是由於不同原子互相配置(混合)出現不同組態而引起的，稱為配置熵、組態熵或混合熵。不同原子互相混合時使體系的熵值增加，一直到體系不存在濃度梯度，即熵值達最大值時，達到平衡態。
