1樓:
計算公式
1、克勞修斯首次從巨集觀角度提出熵概念,其計算公式為:s=q/t,(計算熵差時,式中應為△q)
2、波爾茲曼又從微觀角度提出熵概念,公式為:s=klnω,ω是微觀狀態數,通常又把s當作描述混亂成度的量。
3、筆者針對ω不易理解、使用不便的現狀,研究認為ω與理想氣體體系的巨集觀參量成正比,即:ω(t)=(t/εt)3/2,ω(v)=v/εv,得到理想氣體的體積熵為sv=klnωv=klnv,溫度熵為st=klnωt=(3/2)klnt ,計算任意過程的熵差公式為△s=(3/2)kln(t'/t)+kln(v'/v),這微觀與巨集觀關係式及分熵公式,具有易於理解、使用方便的特點,有利於教和學,可稱為第三代熵公式。
上述三代熵公式,使用的物理量從形式上看具有"直觀→抽象→直觀"的特點,我們認為這不是概念遊戲,是對熵概念認識的一次飛躍。
拓展資料
熵定律是科學定律之最,這是愛因斯坦的觀點。我們知道能源與材料、資訊一樣,是物質世界的三個基本要素之一,而在物理定律中,能量守恆定律是最重要的定律,它表明了各種形式的能量在相互轉換時,總是不生不滅保持平衡的。熵的概念最早起源於物理學,用於度量一個熱力學系統的無序程度。
熱力學第二定律,又稱"熵增定律",表明了在自然過程中,一個孤立系統的總混亂度(即"熵")不會減小。
詳細內容
最高定律
在等勢面上,熵增原理反映了非熱能與熱能之間的轉換具有方向性,即非熱能轉變為熱能效率可以100%,而熱能轉變成非熱能時效率則小於100%(轉換效率與溫差成正比),這種規律制約著自然界能源的演變方向,對人類生產、生活影響巨大;在重力場中,熱流方向由體系的勢焓(勢能+焓)差決定,即熱量自動地從高勢焓區傳導至低勢焓區,當出現高勢焓區低溫和低勢焓區高溫時,熱量自動地從低溫區傳導至高溫區,且不需付出其它代價,即絕對熵減過程。
顯然熵所描述的能量轉化規律比能量守恆定律更重要,通俗地講:熵定律是"老闆",決定著企業的發展方向,而能量守恆定律是"出納",負責收支平衡,所以說熵定律是自然界的最高定律。
分熵的特點
熵概念源於卡諾熱機迴圈效率的研究,是以熱溫商的形式而問世的,當計算某體系發生狀態變化所引起的熵變總離不開兩點,一是可逆過程;二是熱量的得失,故總熵概念擺脫不了熱溫商這個原始外衣。當用狀態數來認識熵的本質時,我們通過研究發現,理想氣體體系的總微觀狀態數受巨集觀的體積、溫度引數的控制,進而得到體系的總熵等於體積熵與溫度熵之和(見有關文章),用分熵概念考察體系的熵變化,不必設計什麼可逆路徑,概念直觀、計算方便(已被部分專家認可),因而有利於教和學。
熵流熵流是普里戈津在研究熱力學開放系統時首次提出的概念(普里戈津是比利時科學家,因對熱力學理論有所發展,獲得2023年諾貝爾化學獎),普氏的熵流概念是指系統與外界交換的物質流及能量流。
我們認為這個定義不太精闢,這應從熵的本質來認識它,不錯物質流一定是熵的載體,而能量流則不一定,能量可分熱能和非熱能[如電能、機械能、光能(不是熱輻射)],當某絕熱系統與外界交換非熱能(發生可逆變化)時,如通電導線(超導材料)經過絕熱系統內,對體系內熵沒有影響,準確地說能量流中只有熱能流(含熱輻射)能引人熵流(對非絕熱系統)。
對於實際情形,非熱能作用於系統發生的多是不可逆過程,會有熱效應產生,這時系統出現熵增加,這隻能叫(有原因的)熵產生,而不能叫熵流的流入,因能量流不等於熵流,所以不論什麼形式的非熱能流都不能叫熵流,更不能籠統地把能量流稱為熵流。
2樓:傑士芐
1.克勞修斯首次從巨集觀角度提出熵概念,其計算公式為:s=q/t,(計算熵差時,式中應為△q)
2.波爾茲曼又從微觀角度提出熵概念,公式為:s=klnω,ω是微觀狀態數,通常又把s當著描述混亂成度的量。
3.筆者針對ω不易理解、使用不便的現狀,研究認為ω與理想氣體體系的巨集觀參量成正比,即:ω(t)=(t/εt)3/2,ω(v)=v/εv,得到理想氣體的體積熵為sv=klnωv=klnv,溫度熵為st=klnωt=(3/2)klnt ,計算任意過程的熵差公式為△s=(3/2)kln(t'/t)+kln(v'/v),這微觀與巨集觀關係式及分熵公式,具有易於理解、使用方便的特點,有利於教和學,可稱為第三代熵公式。
上述三代熵公式,使用的物理量從形式上看具有直觀→抽象→直觀的特點,我們認為這不是概念遊戲,是對熵概念認識的一次飛躍。
熵定律的定律簡介
3樓:轉盤兒倔下
熵的概抄念最早起源於物理學,用於度量一個熱力學系統的無序程度。熱力學第二定律,又稱“熵增定律”,表明了在自然過程中,一個孤立系統的總混亂度(即“熵”)不會減小。
在資訊理論中,熵被用來衡量一個隨機變數出現的期望值。它代表了在被接收之前,訊號傳輸過程中損失的資訊量,又被稱為資訊熵。資訊熵也稱信源熵、平均自資訊量。
在2023年,克勞德·艾爾伍德·夏農將熱力學的熵,引入到資訊理論,因此它又被稱為夏農熵。
熵在生態學中是表示生物多樣性的指標。
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熱力學第二定律也叫做熵增原理嗎,熱力學第二定律及熵增問題
great何 可以這麼認為 熵增加原理 孤立系統的熵永不自動減少,熵在可逆過程中不變,在不可逆過程中增加。熵增加原理是熱力學第二定律的又一種表述,它比開爾文 克勞修斯表述更為概括地指出了不可逆過程的進行方向 同時,更深刻地指出了熱力學第二定律是大量分子無規則運動所具有的統計規律,因此只適用於大量分子...
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