少年张三丰李冰冰出家:“熵”这个字什么意思

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/04/30 09:42:48

表示东西的混乱度,熵越小,越规则,熵越大,越混乱。
以人为例,需要不断吸取外界物质和能量以维持自己较小的熵值。

熵 shang
部首: 火 部首笔画: 04 总笔画: 15


entropy;

shāng
〈名〉
物理名词,用温度除热量所得的商,标志热量转化为功的程度 [entropy]

shāng ㄕㄤˉ
(1)
物理学上指热能除以温度所得的商,标志热量转化为功的程度。
(2)
科学技术上泛指某些物质系统状态的一种量(liàng)度,某些物质系统状态可能出现的程度。亦被社会科学用以借喻人类社会某些状态的程度。
郑码:UOUL,U:71B5,GBK:ECD8
笔画数:15,部首:火,笔顺编号:433441432534251

shang第一声。衡量热力体系中,不能利用的热能,用温度除热能所得的商。--第一种解释。
科学技术上泛指某些系统状态的一种量度或者某些物质系统状态可能出现的程度。--第二种解释。
笔画15。音序 S 部首 火。它是一种科学名词。

我记得在某本书里还见过“熵”哲学,忘记了


entropy

描述热力学系统的重要态函数之一。熵的大小反映系统所处状态的稳定情况,熵的变化指明热力学过程进行的方向,熵为热力学第二定律提供了定量表述。
为了定量表述热力学第二定律,应该寻找一个在可逆过程中保持不变,在不可逆过程中单调变化的态函数。克劳修斯在研究卡诺热机时,根据卡诺定理得出,对任意循环过程都有 ,式中 Q是系统从温度为T的热源吸收的微小热量,等号和不等号分别对应可逆和不可逆过程。可逆循环的表明存在着一个态函数熵,定义为

对于绝热过程Q=0,故S≥0,即系统的熵在可逆绝热过程中不变,在不可逆绝热过程中单调增大。这就是熵增加原理。由于孤立系统内部的一切变化与外界无关,必然是绝热过程,所以熵增加原理也可表为:一个孤立系统的熵永远不会减少。它表明随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态,其熵单调增大,当系统达到平衡态时,熵达到最大值。熵的变化和最大值确定了孤立系统过程进行的方向和限度,熵增加原理就是热力学第二定律。
能量是物质运动的一种量度,形式多样,可以相互转换。某种形式的能量如内能越多表明可供转换的潜力越大。熵原文的字意是转变,描述内能与其他形式能量自发转换的方向和转换完成的程度。随着转换的进行,系统趋于平衡态,熵值越来越大,这表明虽然在此过程中能量总值不变,但可供利用或转换的能量却越来越少了 。 内能 、 熵和热力学第一、第二定律使人们对与热运动相联系的能量转换过程的基本特征有了全面完整的认识。
从微观上说,熵是组成系统的大量微观粒子无序度的量度,系统越无序、越混乱,熵就越大。热力学过程不可逆性的微观本质和统计意义就是系统从有序趋于无序,从概率较小的状态趋于概率较大的状态。
在信息论中,熵可用作某事件不确定度的量度。信息量越大,体系结构越规则,功能越完善,熵就越小。利用熵的概念 ,可以从理论上研究信息的计量 、传递 、变换 、存储。此外,熵在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域也都有一定的应用。



热力学概率

所有自然过程都是由概率小的宏观态向概率大的宏观态进行。

宏观态所对应的微观态数叫做热力学概率。用Ω表示。

玻耳兹曼熵

熵的微观意义是系统内分子热运动无序性的量度。

熵具有可加性

在孤立系统中所进行的自然过程总是沿着熵增大的方向进行,平衡态对应于熵最大的状态,即熵增加原理。

卡诺定理

它的具体内容是:?

(1)在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆热机,其效率都相等,与工作物质无关;

(2)在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切不可逆热机,其效率都不可能大于可逆热机的效率。

工作在高低温热源T1与T2之间的可逆热机有

工作在高低温热源T1与T2之间的不可逆热机有

克劳修斯等式与不等式

克劳修斯把卡诺定理推广,应用于一个任意的循环过程,得到一个能分别描述可逆循环和不可逆循环特征的表达式,叫克劳修斯不等式。

工作于高、低温热源T1与T2之间的卡诺热机效率为?

无论循环是否可逆,其效率均为

联合上两式,有

采用热力学第一定律中对热量正负的规定,则上式应改写为

在卡诺中,系统热温比的总和总是小于或等于零。

对于任意循环,有

克劳修斯熵

对于任意一个可逆循环过程

设系统由平衡状态A经可逆过程A1B变到平衡状态B,又由状态B沿任意可逆过程B2A回到原状态A,构成一个可逆循环,有

可见,由状态A沿不同的可逆过程变到同一状态B的热温比的积分值不变。这就是说热温比的积分只取决于初、末状态,与过程无关。这意味着热力学系统的平衡态还存在一个与内能不同的态函数,我们称这个新的态函数为克劳修斯熵,用符号S表示。

当系统由平衡态A变到平衡态B时,这个态函数就从SA变到SB,即

对于一个微小的可逆过程有

熵增加原理

孤立系统中的可逆过程,其熵不变;孤立系统中的不可逆过程,其熵要增加,这就是熵增加原理。

自然界实际发生的过程都是不可逆,故根据熵增加原理可知:孤立系统内发生的一切实际过程都会使系统的熵增加.这就是说,在孤立系统中,一切实际过程只能朝熵增加的方向进行,直到熵达到最大值为止。

注意:

熵增加原理中的熵增加是指组成孤立系统的所有物体的熵之和的增加.而对于孤立系统内的个别物体来说,热过程中它的熵增加或者减少都是可能的。