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焓和熵是什麼

熱力學中的兩個基本概念

熱力學中的兩個基本概念,它們描述了系統的不同屬性。

焓(用符號H表示)是系統的一種熱力學性質,定義為內能(U)加上壓力(p)和體積(V)的乘積,即H=U+pV。焓表示系統釋放或吸收熱量的能力,因此它與能量(如焦耳、卡路里)具有相同的單位。焓變(ΔH)表示系統在過程中焓的增加或減少,它可以用來描述一個過程是吸熱還是放熱。

熵(用符號S表示)是一個廣泛套用的屬性,主要在物理學化學中用於描述系統的混亂程度或無序性。熵的變化(ΔS)指示了系統從有序到無序的過程,即熵增。在熱力學中,熵與熱量轉換為功的能力有關,熵增加通常與系統的無序度增加相關聯。

熵和焓在自然界的自發性過程中起著關鍵作用。例如,更多的負焓變化和更多的正熵變化使得反應更加自發。熵和焓的概念不僅限於物理學,它們也被套用於化學、生物學資訊理論等領域,其中熵被用來描述系統的混亂度或不確定性。