作者 王季陶

首先, 谢谢[科学网编辑部]恢复了2011-4-25虞忠衡老师原来的评论. 当时就说了一个 “谢谢”. 没有再讨论. 现在看一下:

虞老师说的是正确的. “熵变计算”中, 不需要环境熵:

正如李铭老师所归纳的“计算熵变三部曲”： (1) 根据实际的过程确定初态和末态；(2) 在初态和末态之间假设一个可逆过程；(3) 沿着假设的可逆过程对dQ/T做积分。

我(王季陶)说的也没错, “熵产生计算”中, 需要环境熵:

而熵产生计算的方法实际上就是在“计算熵变三部曲”的基础上，最后增加环境熵变的计算。(1) 根据实际的过程确定初态和末态； (2) 在初态和末态之间假设一个可逆过程； (3) 沿着假设的可逆过程对dQ/T做积分；(4) 环境熵变的计算。最后把前三步得到体系的熵变ΔS_syst 和后一步得到环境的熵变ΔS_surr相加就是体系的熵产生Δ_iS (即另一[虚线表示的]孤立体系的熵增)。如果实际的过程是可逆过程, 体系的熵产生一定等于零。如果实际的过程是不可逆过程, 体系的熵产生一定大于零。前面的熵产生定义式dS = d_iS + d_eS，也可以写成ΔS_syst = Δ_iS + Δ_eS。于是体系的熵流Δ_eS = ΔS_syst－Δ_iS或ΔS_surr = －Δ_eS。

上面两段话是从我的博文 “熵产生也是状态函数的变化值”中引来的. 其他老师可以根据需要来确定和选择. 具体例子可以参见我的博文 “熵产生的计算”:

实例1：在 373.2 K 和标准压强下 1 mol H₂O 作等温等压蒸发时吸收热量 40620 J.

答: DS_体系=40620 J/373.2 K=108.8 J K^-1, DS_环境 = - 108.8 J K^-1. 于是熵产生 D_iS = 0 (可逆过程)以及 熵流 D_eS =108.8 J K^-1.

实例2: 1 mol 理想气体作等温膨胀到 10 倍于原来的体积.

答: (a)可逆等温膨胀. DS_体系= Q_R/T = int (1 to 10) pdV = R ln [10/1] = 19.14 J K^-1, DS_环境 = -19.14 J K^-1. 于是熵产生 D_iS = 0 (可逆过程) 以及 熵流 D_eS =19.14 J K^-1.

答: (b)向真空膨胀. 初态和末态未变 DS_体系= 19.14 J K^-1, DS_环境 = 0. 于是熵产生 D_iS = 19.14 J K^-1 (不可逆过程) 以及 熵流 D_eS = 0.

模仿李老师的话说: “只要你遵守我这个四部曲，你就对熵产生有了准确的把握。”.

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以下是编辑部帮助恢复的 “欢迎虞忠衡老师的评论 希望对我提出具体意见”评论

删除 回复 [1]yuzh  2011-4-25 13:40

王教授，关于你们的争论，我写过一篇博文的。现在列于下面：
看了曹天德的博文《再评王教授的“熵”理论》，觉得有话想说，不当之处，希望曹天德和王季陶斧正。本人的专业是物理有机化学，在读研究生时，物理化学是一门重要的基础课程。
熵是由卡诺循环引出的，是一个状态函数。在卡诺循环中，忧郁每个过程都是可逆的，所以 Q1/T1 - Q2/T2 = 0，其中Q1是从热源中获得热量，Q2是系统传给环境的热量，所以整个卡诺循环的熵变等于零。
在曹的博文中，他与王季陶的争论的是水的蒸发熵。根据曹的博文，曹似乎不了解蒸发焓的定义。在标准的教课书中，水的蒸发熵的计算是一个标准的例题。根据标准教课书的定义，蒸发焓DH就是包括水蒸汽对环境做功的，所以DS=DH/T (等温等压过程) （Gilbert  W. Castellan, Physical Chemistry）。在标准教科书中，这个问题已经说得很清楚了，不知曹为何要与王争论。
根据曹的博文，王的计算似乎是：DS体系= 40620 J/373.2 K=108.8 J K-1， DS环境 = -40620 J/373.2 K=108.8 J K-1 = ? 108.8 J K-1. 于是熵产生 DiS = 0 (可逆过程)以及 熵流 DeS =108.8 J K-1.  
本人觉得，这样讨论可逆过程是很奇怪的，是对可逆过程的误解。所谓的可逆过程（例如蒸发和冷凝）是指发生在系统内的两个过程。这两个过程可以被视为形成一个循环。蒸发过程的是从环境获得热量40620 J，系统的熵变是40620 J/373.2 K=108.8 J K-1，冷凝过程是系统传给环境40620 J的热量，系统的熵变是? 108.8 J K-1，因此循环过程的总熵等于零，所以蒸发和冷凝是一个可逆的过程。这样的讨论不是很清楚吗，为何要涉及环境的熵的计算呢？曹为何不指出这点呢，却在其他地方纠缠呢？
熵是物理化学中比较难学的一个物理量，不仅学生难懂，教师自己也可能没搞清楚的。网上讨论还是很有好处的。但是不要吵，不要谩骂。

博主回复(2011-4-25 19:23)：谢谢.