不互溶的液體分液屬於熵減嗎？

1樓：伶月劍

不一定以化學為例，自發的過程都是自由能減少的——但到底是熵增導致自由能減少，還是焓變太負導致自由能減少，那就難說了（雖然這個反應的熵減很厲害，但放熱實在是太多了，乙個自發進行到底的熵減反應如是說）

不過對於物質的溶解來說，大部分情況下焓變都不高（除非是硫酸或氫氧化鈉溶於水這樣的暴力過程），所以很多時候是熵驅動的

2樓：智商稅

分液說的是什麼過程，它的起點是什麼？

在常規話語中，經常是「萃取、分液」的說法。萃取是把兩相液體充分打散成濁液，那濁液中自然包含大大小小的液滴，以至於相互巢狀。

這樣以後，就因為液-液界面積非常大，這個體系的介面能就很大。介面能是基態能的範疇。如果構建「界面積不變，溫度趨於0」的虛擬過程，用熱溫商的方式來計算絕對熵，那麼因為這些基態能不能轉化為熱而被測量，所以絕對熵偏小。

值得一提的是，溫度趨於0時這個系統的熵值也不是0，因為不是完美晶體。一方面有絕對存在的混合熵，另一方面，液滴本身作為離域子，在統計時所需進行的去重操作也會給熵帶來乙個約ln n!的貢獻(是正貢獻，因為去重帶來不確定性)。

這正是題主的困惑所在。液滴雖然巨集觀上足夠小，但微觀上仍然足夠大，所以這個貢獻也不甚大。

然後靜置，同溶劑液滴相互融合，直到只剩下兩層液體。這一融合過程中，表面積是在不斷減小的，表面能被釋放，從基態能變成熱能(注意：內能不變)，可以轉化為熱而被測量，所以融合過程是熵增加的。

這完全是能量的熵效應。

最後分液。隨著下層液體的流出，液介面下降並不斷縮小，直到玻璃塞內孔的粗細；同時機械能也轉化為熱能，所以分液操作下，液體過程也是熵增加的。

3樓：章程

把這杯液體放到太空中並不一定會自發分層的。

在地球上實驗，分層後密度大的液體沉下去了，整杯液體重心降低，地球引力做正功，重力勢能減小了。

是不是熵減我不知道，我覺得大概是熵減。

4樓：Phosphates

首先，一些直覺上的事情，可能不一定是對的。比如我舉兩個例子，從直覺上你會這樣認為：

氯化鈣溶於水，那麼這個溶解過程應該是熵增的對吧？

物質被黑洞所吞噬，那麼這個過程應該是熵減的對吧？

實際上，1. 中的熵是減少的，而2. 中的熵是增加的。這又是為什麼呢？為什麼如此地反直覺？

固體溶於水形成溶液熵變一定大於零為什麼是錯的？

氯化鈣溶於水為什麼會熵減？

宇宙中的物質被黑洞吞噬是不是熵減？

而對於2. 中物質被黑洞吞噬的過程，雖然物質的熵好像是減少了，但是黑洞的熵的增加更多，所以整體還是熵增。

下面讓我們回到你問的不互溶液體的分層現象。比如油與水的分層——當你把油滴到水中，最終油滴都會聚集到一起。那麼油滴聚集的過程是熵增還是熵減的呢？

實際上聚集的這個過程，是熵驅動的（entropy-driven），也就是說是熵增的！因為在油附近的溶劑層水分子的移動性也被大大降低，而油滴聚集在一起是減少了表面積，從而釋放了更多的水分子（給了它們以自由），所以整體的熵是增加的[1]。