荷兰的范托夫发现了什么?

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1874年,荷裔法国人范霍夫(J.Van't Hoff)发表了论文《关于气体反应中温度计压力的关系》,首次引入了“熵”的概念并严格证明了热力学第二定律。 熵是微观状态数,是一个物理量。当其他条件相同时,物体所具有的热量越多,它的熵值就越大;而物体的熵值越大,它所具有的热能就越难转化成其他的能被人类利用的形式。换言之,高温物体具有很大的熵值,所以不容易冷却下来;同样,打开了一个密封的容器,里面的气体分子运动混乱程度大,分子的平均自由程长,要想使它们重新聚集成原来的分子结构并完全恢复气体状态,需要做更多的工作,这个工作量用热力学公式表达出来就是Q=nCv,其中n为物质的量,CV为一个分子的体积,Q就是做这部分工作所需要的热量。上述讨论中我们把每个分子看成一个黑体,忽略了分子与分子之间的相互作用以及分子的形状等因素的影响。实际上随着温度升高,分子热运动的平均平动动能增大,分子之间相互碰撞时交换的能量也增多,但温度对分子运动总能量的影响并不明显,因此可以认为温度升高,分子运动的总能量增加,即熵增大。

当然对于同一物质,温度越高其熵值越大。但是,不同的物质因为分子排列方式的不同,相同温度下它们的熵值是不同的。对于液体和固体而言,其分子排列无序度较大,相同温度下其熵值要比气体大很多。 所以不能直接说高温物体具有很大的熵值。

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