熵增

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熵增原理的定理描述以及推广

熵增原理表述为:一个孤立的热力学系统的熵不减。对于系统的可逆过程熵不变,不可逆过程熵增加。与热力学第二定律等价并可以表述为一个孤立系统达到平衡态以后熵最大。等价描述有很多,常用的有:绝热系统的平衡态内能最低;等压系统的平衡态焓最低;等温系统的亥姆霍兹自由能最低;等温等压系统的吉布斯自由能最低。

熵增加原理就是隔离体系的熵永远增加么

在孤立系统中,实际发生的过程总使整个系统的熵值增大,这就是热力学第二定律

系统熵增原理成立的条件

在绝热条件下,只可能发生dS≥0 的过程,其中dS = 0 表示可逆过程;dS>0表示不可逆过程,dS<0 过程是不可能发生的。但可逆过程毕竟是一个理想过程。因此,在绝热条件下,一切可能发生的实际过程都使系统的熵增大,直到达到平衡态。

引入熵的概念后,人们也把热力学第二定律叫做熵增加原理,...

【答案】在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小【答案解析】试题分析:根据熵增加原理的内容回答.在孤立系统中,一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行.解:熵增加原理:在孤立系统中,一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行,这就是熵增加原理故答案为:在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小.点评:理解熵增加原理:利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理.在一个孤立的系统,分子只能向无序方向发展.

试用熵增加原理解释热现象不可逆

熵熵增加原理:系统经过一个绝热过程后,熵永不减小(如孤立系、宇宙)宇宙总熵是在无情地朝着它的极大值增长(所有的能量转化都是不可逆的)玻尔兹曼把熵和概率连在一起,成为世上第一个给一项基本物理定律一个统计性解释的人信号中的信息量越大,它的熵就越小,熵和信息之间极为相似在可逆过程中熵的改变是零,而在不可逆过程中熵总是增加的。熵是物理几率的量度。 -- 玻耳斯曼没有人真正了解熵到底是什么东西。 --- 纽曼熵在绝对零度时消失? ◇ 在可逆过程中熵的改变是零,而在不可逆的过程的过程中熵总是增加的,熵的增加正好与时间的前进一致。 ◇ 第二定律中最令人困惑的方面即所有在我们四周发现的明显的低熵,应归结于这样一个事实:即通过弥散气体引力收缩成恒星的过程中可得到大量的低熵。弥散气体:主要是氢、质量占23%的氦及其它物质。 ◇ 热量是能量的最无序的形式,也就是说,它是能量的最高熵形式。 ◇ 绿色植物吸收低熵形式的能量(相对少量的可见光)而重新把它以高熵形式(相对多量的红外光子)辐射,为我们提供了所需要的分解的氧和碳,以这种方式把低熵喂给我们。人:低熵形式的能量(食物、氧气);高熵形式(热、二氧化碳、排泄物) 援引自:http://ranshiyong.bokee.com/3017137.html

热力学中的熵是什么?它与能量和热量的关系是怎样的?熵增加原理如何解释自然界的不可逆过程?

热力学中的熵(Entropy)是描述系统无序程度或混乱程度的物理量。它是热力学第二定律的核心概念之一,通常用符号"S"表示。熵与能量和热量的关系可以通过以下方式来理解:1. 定义:熵可以通过统计物理学的观点解释,它是系统的微观状态数目的对数函数。简单来说,熵衡量了系统中微观粒子的排列方式的多样性。2. 热力学第二定律:根据热力学第二定律,孤立系统的熵在一个不可逆过程中总是增加的。换句话说,自然界中的不可逆过程总是伴随着熵的增加。3. 能量和热量的关系:能量是系统的一个守恒量,它可以从一个形式转化为另一个形式,但总量保持不变。而熵并不是一个守恒量,它可以增加或减少。当系统吸收热量时,熵会增加。熵增加的过程表示系统的无序程度增加,因为能量转化为了不可利用的形式。例如,考虑一个热水壶中的水,初始状态下水和壶的温度相同,没有热量流动。当我们将热源放在壶底,热量流向水时,水的温度升高,系统的能量增加,但熵也增加,因为热量的流动增加了水分子的无序程度。熵增加原理解释了自然界中的不可逆过程。不可逆过程是指在一定条件下,无法通过微观过程逆转的过程。根据熵增加原理,不可逆过程中系统的熵总是增加的,这意味着系统的无序程度增加。例如,将两个不同温度的物体接触在一起,热量会从高温物体传递到低温物体,最终达到热平衡。这个过程是可逆的,因为在理论上可以通过微观过程逆转热量流动的方向。然而,当我们观察到热量自发地从低温物体传递到高温物体时,这个过程就是不可逆的,因为熵增加了。熵增加原理解释了为什么不可逆过程在自然界中是普遍存在的现象。当熵增加时,系统的有序性或可利用能量减少,而无序性或不可利用能量增加。这可以通过以下例子来理解:考虑一个封闭的房间,其中有一杯水和一小块冰。初始状态下,冰块处于完整且有序的结晶状态,而水则是无序的液体状态。系统的总能量保持不变。当冰块融化成水时,系统的熵增加了。水的分子被解离并在整个空间中随机分布,这增加了系统的无序性。虽然系统的总能量没有改变,但有序的冰变成了无序的水,所以熵增加了。熵增加原理说明了为什么自然界中许多过程都是不可逆的。在不可逆过程中,系统经历的变化导致了熵的增加。例如,热量的传导从高温物体到低温物体,使得高温物体的分子运动速度减慢,而低温物体的分子运动速度增加。这导致了整个系统的无序程度增加,即熵增加。根据熵增加原理,自然界中的一些常见不可逆过程包括:热量传导、摩擦产生的热量、气体扩散、能量转化为热能的过程等。这些过程都与熵的增加相联系,系统的有序性减少,无序性增加。需要注意的是,虽然熵增加是不可逆过程的普遍特征,但并不排除偶然性的熵减少事件。在一个系统中,熵减少的概率非常低,但并非完全不可能。然而,从宏观的角度来看,熵增加是不可逆过程的主导趋势。

熵增加原理解题

原来两物体有熵S=2CInTi后来做功W,应有2CTi+W=CT2+CT1后来的熵是S"=CInT1+CInT2由熵增加原理,有S"大于等于S临界是S"=S所以T1*T2=Ti^2将Ti代掉,能得到W的表达式。这个问题我很久没研究了,你算算,不知对不对,思想应该没错。

熵增加原理能说明熵不变吗

你好!绝热可逆过程的熵不变。例:卡诺循环中的绝热可逆膨胀和绝热可逆压缩过程体系的熵不变。

熵增加原理中,为什么绝热不可逆过程熵增加

可逆绝热的熵为什么不等于不可逆绝热的熵在经典热力学中,可用增量定义为ds=(dq/t)可逆,式中t为物质的热力学温度;dq为熵增过程中加入物质的热量,下标“可逆”表示加热过程所引起的变化过程是可逆的。若过程是不可逆的,则ds>(dq/t)不可逆。单位质量物质的熵称为比熵,记为s。熵最初是根据热力学第二定律引出的一个反映自发过程不可逆性的物质状态参量。热力学第二定律是根据大量观察结果总结出来的规律,有下述表述方式:①热量总是从高温物体传到低温物体,不可能作相反的传递而不引起其他的变化;②功可以全部转化为热,但任何热机不能全部地,连续不断地把所接受的热量转变为功(即无法制造第二类永动机);③在孤立系统中,实际发生过程,总使整个系统的熵值增大,此即熵增原理。摩擦使一部分机械能不可逆地转变为热,使熵增加。热量dq由高温(t1)物体传至低温(t2)物体,高温物体的熵减少ds1=dq/t1,低温物体的熵增加ds2=dq/t2,把两个物体合起来当成一个系统来看,熵的变化是ds=ds2-ds1>0,即熵是增加的。

热力学函数熵的物理意义是什么?熵增加原理适用范围是什么

熵表示混乱度,熵增加原理是普适原理。如果将宇宙看做一个大系统,熵增加是普遍规律,系统的熵永远不会朝着减少的方向变化

什么是宇宙熵增定义

熵增,定义是:在孤立热力系所发生的不可逆微变化过程中,熵的变化量永远大于系统从热源吸收的热量与热源的热力学温度之比。一个系统的熵等于该系统在一定过程中所吸收的热量除以它的绝对温度。可以证明,只要有热量从系统内的高温物体流向低温物体,系统的熵就会增加。而在封闭式宇宙理论中宇宙也是一种封闭的孤立热力系,所以此原理也适用于宇宙,导致宇宙膨胀。

熵增加原理疑问!求高手。

那你为何不从Q=W里面找找原因呢,思维要发散看问题。

结冰过程和化冰过程都是熵增加吗

结冰的过程熵是减小的但是这不是一个孤立系统,熵增加原理不适用

熵增加的反应一定是自发的吗?

1. 热力学第二定律及其数学描述我们可以观察到大量的不可逆过程:放在空气中的一杯开水把热量传到空气中,最后水温与空气温度一样;但在自然状态下,热量决不会从空气中传到与空气相同(或更高)的水中,使水温升高以至变成开水。一滴蓝墨水滴到一杯清水中,蓝墨水颗粒会自动在水中扩散,最后水的颜色处处均匀,变成一杯淡蓝色的溶液,而这杯淡蓝色的溶液中的蓝墨水颗粒决不会自动凝结为一滴的蓝墨水。这些过程都是不可逆过程,描述不可逆现象或过程自发进行的方向性的规律就是热力学第二定律,热力学第二定律的最常见的经典表述有两种。 克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。即热量不会自动地从低温物体传到高温物体。开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变成有用的功而不产生其他影响,即热量不能自动地全部变成功。可以这样说,每一种不可逆过程都可以作为热力学第二定律的一种表述。也正是各种不可逆过程的内在联系,使得热力学第二定律的应用远远超出热功转换的范围,而成为整个自然界的一条基本规律。注意到不可逆过程是在没有任何外来影响的条件下自发进行的,过程进行的唯一动因在于系统的初态与末态的差别。因此,自发过程进行的方向决定于过程的初态和末态。也就是说,必然存在一个仅与初、末态有关,而与过程无关的态函数,可以用它来表述热力学第二定律,指出宏观自发过程进行的方向。这个态函数就是我们在前面已经讨论过的“熵”。孤立系统的熵永不减少,这就是熵增加原理。熵增加原理是热力学第二定律的数学表述。从熵增加原理可以导出克劳修斯表述,也可以导出开尔文表述,还可以推导出其他一个个不可逆现象。对熵增加原理,也可以说成是系统经绝热过程从初态到末态,它的熵永不减少。事实上,孤立系统必然绝热。普朗克把熵增加原理描述为:“在任何自然的(不可逆的)过程中,凡参与这个过程的物体的熵的总和永远是增加的。”这是现在公认的关于熵增加原理的最严格最全面的论述。2. 熵增加原理的实质参与不可逆过程的所有物体的熵的总和总是增加的,这种演变规律说明什么呢?从热力学意义上讲,熵是不可用能的量度,熵增加意味着系统的能量数量不变,但质量却越变越坏,转变成功的可能性越来越低,不可用程度越来越高。因此熵增加意味着能量在质方面的耗散。从统计意义上讲,熵反映分子运动的混乱程度或微观态数的多少。熵增加反映出自发过程总是从热力学几率小的或微观状态数少的宏观状态向热力学几率大的或微观状态数多的宏观状态演变。系统的最终状态是对应于热力学几率最大,也就是说是最混乱的那种状态,即平衡态。 3. 时间之箭一切物质状态变化进程的自发不可逆性显示着时间的方向。地球的演变,生命的进化,社会的发展,宇宙的演化等等,各种自然过程无不标志着时间的进程。然而,在物理学中,无论是牛顿运动方程,还是量子力学的薛定谔方程,甚至相对论都是时间反演对称的,也就是说,把方程中的t换成(-t)方程不变,这就是说,过去和未来是没有差别的。这里时间只是和运动相联系,而不是和发展相联系,普里高津把这种反演对称的物理学称“存在的物理学”。“存在的物理学”为我们描绘的是一幅静态的、可逆的永恒不变的物理图像,一种理想化的图像。自然界中的一切自发过程都具有不可逆性,即它不具有时间反演不变性。熵给予时间的流逝以固定的方向和明确的物理意义,熵在物质世界中,作为时间的指针,作为“发展”的指针,为人们描绘出一幅动态的、不可逆的、不断演化的物理图像,普里高津称之为“演化的物理学”。时间单向性的讨论,是物理学中的一个重大问题。近年来,对不可逆的起源的一个引人注目的观点是认为不可逆性源于宇宙大爆炸,宇宙学箭头是最基本的时间箭头,其他的一切时间箭头,如热力学箭头,历史箭头、生命箭头等都可由宇宙学箭头推出。 由于时间箭头问题涉及面极广,从宇宙到基本粒子,从单体到多体,从无生命现象到有生命现象,到目前为止还是一个尚待解决的难题。

熵增加原理就是隔离体系的熵永远增加 对么

  对,孤立系统的一切自发过程均向着其微观状态更无序的方向发展,如果要使系统回复到原先的有序状态是不可能的,除非外界对它做功。另外,微观状态越混乱,则该系统的熵值越大,反之越小。所以说,孤立系统的熵值是永远增加的。  熵增加原理:在孤立系统中,一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行,这就是熵增加原理。

熵增加原理中的G、S、H各是什么意思?

1、由G = U u2212 TS + pV = H u2212 TS公式来的物理意义是:在等温等压的平衡态封闭系统,吉布斯函数的减少量可以衡量体系输出的非体积功。2、(1)G:吉布斯自由能是在化学热力学中为判断过程进行的方向而引入的热力学函数,又称自由焓、吉布斯自由能或自由能。(2)T是温度一般用绝对温度表示,单位为K,计算式为T=摄氏温度℃+273(K)(3)S是熵是热力学中表征物质状态的参量之一,用符号S表示,其物理意义是体系混乱程度的度量。(4)H是焓是热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量,常用符号H表示。焓的物理意义是体系中热力学能再附加上PV这部分能量的一种能量。3、Δ是指某一状态时的变化值。扩展资料:A和G这两个函数都是第二定律的衍生函数,一般也称之为“自由能”,它们都是具有广度性质和能量单位(J)的物理量。使用这两个物理量时,着眼于体系本身,就可以衡量体系的能量转化关系和可逆性,其物理意义完全和熵增加原理一致。比如“自由能减小原理”:Helmholtz自由能减小原理:无其他功的封闭体系,等温等容条件下,体系的Helmholtz自由能A在可逆过程中保持不变,在不可逆过程中总是减少,直至A为最小值时体系达到平衡态;Gibbs自由能减小原理:无其他功的封闭体系,等温等压条件下,体系的Gibbs自由能G在可逆过程中保持不变,在不可逆过程中总是减少,直至G为最小值时体系达到平衡态。参考资料来源:百度百科-吉布斯自由能百度百科-熵百度百科-焓

苯与甲苯相溶是熵增加还是减少

混乱度增加了

关于熵增加原理的疑问

系统有三种,开放,封闭,孤立对于孤立系统,无物质能量交换,熵≥0,可逆=0 不可逆>0对于非孤立系统,系统的熵分为熵增加和熵流,其中熵增加是系统不可逆过程引起的,≥0。熵流是系统和外界进行物质或者能量交换引起的熵变,大小可正可负熵增加原理不是用来判断可逆不可逆的,而是来判断一个朝着某个方向的变化能否进行。孤立系统不管可逆不可逆永远熵增。卡诺循环是一个整体, 单独看一部分他就不是孤立系统了。比如等温膨胀压缩是外界对气体做功了,这就有能量交换,就不是孤立系统。但整体就不一样了,无能量损耗,所以得到了可逆过程可逆过程 ∑Q/T=0,就是熵然后他又想不可逆过程的效率一定小于可逆热机,热量少了,Q/T也少了,所以S- ∑δQ/T>0,具体可以看看书上 克劳修斯不等式那一段

熵增加原理和热力学第二定律有什么关系

热力学第二定律有上千种表述,熵增加原理是其中最为常见也最容易接受的

熵增加的反应一定是自发的吗?

1. 热力学第二定律及其数学描述 我们可以观察到大量的不可逆过程:放在空气中的一杯开水把热量传到空气中,最后水温与空气温度一样;但在自然状态下,热量决不会从空气中传到与空气相同(或更高)的水中,使水温升高以至变成开水.一滴蓝墨水滴到一杯清水中,蓝墨水颗粒会自动在水中扩散,最后水的颜色处处均匀,变成一杯淡蓝色的溶液,而这杯淡蓝色的溶液中的蓝墨水颗粒决不会自动凝结为一滴的蓝墨水.这些过程都是不可逆过程,描述不可逆现象或过程自发进行的方向性的规律就是热力学第二定律,热力学第二定律的最常见的经典表述有两种. 克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化.即热量不会自动地从低温物体传到高温物体. 开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变成有用的功而不产生其他影响,即热量不能自动地全部变成功. 可以这样说,每一种不可逆过程都可以作为热力学第二定律的一种表述.也正是各种不可逆过程的内在联系,使得热力学第二定律的应用远远超出热功转换的范围,而成为整个自然界的一条基本规律. 注意到不可逆过程是在没有任何外来影响的条件下自发进行的,过程进行的唯一动因在于系统的初态与末态的差别.因此,自发过程进行的方向决定于过程的初态和末态.也就是说,必然存在一个仅与初、末态有关,而与过程无关的态函数,可以用它来表述热力学第二定律,指出宏观自发过程进行的方向.这个态函数就是我们在前面已经讨论过的“熵”. 孤立系统的熵永不减少,这就是熵增加原理. 熵增加原理是热力学第二定律的数学表述.从熵增加原理可以导出克劳修斯表述,也可以导出开尔文表述,还可以推导出其他一个个不可逆现象. 对熵增加原理,也可以说成是系统经绝热过程从初态到末态,它的熵永不减少.事实上,孤立系统必然绝热. 普朗克把熵增加原理描述为:“在任何自然的(不可逆的)过程中,凡参与这个过程的物体的熵的总和永远是增加的.”这是现在公认的关于熵增加原理的最严格最全面的论述. 2. 熵增加原理的实质 参与不可逆过程的所有物体的熵的总和总是增加的,这种演变规律说明什么呢? 从热力学意义上讲,熵是不可用能的量度,熵增加意味着系统的能量数量不变,但质量却越变越坏,转变成功的可能性越来越低,不可用程度越来越高.因此熵增加意味着能量在质方面的耗散. 从统计意义上讲,熵反映分子运动的混乱程度或微观态数的多少.熵增加反映出自发过程总是从热力学几率小的或微观状态数少的宏观状态向热力学几率大的或微观状态数多的宏观状态演变.系统的最终状态是对应于热力学几率最大,也就是说是最混乱的那种状态,即平衡态. 3. 时间之箭 一切物质状态变化进程的自发不可逆性显示着时间的方向.地球的演变,生命的进化,社会的发展,宇宙的演化等等,各种自然过程无不标志着时间的进程. 然而,在物理学中,无论是牛顿运动方程,还是量子力学的薛定谔方程,甚至相对论都是时间反演对称的,也就是说,把方程中的t换成(-t)方程不变,这就是说,过去和未来是没有差别的.这里时间只是和运动相联系,而不是和发展相联系,普里高津把这种反演对称的物理学称“存在的物理学”.“存在的物理学”为我们描绘的是一幅静态的、可逆的永恒不变的物理图像,一种理想化的图像. 自然界中的一切自发过程都具有不可逆性,即它不具有时间反演不变性.熵给予时间的流逝以固定的方向和明确的物理意义,熵在物质世界中,作为时间的指针,作为“发展”的指针,为人们描绘出一幅动态的、不可逆的、不断演化的物理图像,普里高津称之为“演化的物理学”. 时间单向性的讨论,是物理学中的一个重大问题.近年来,对不可逆的起源的一个引人注目的观点是认为不可逆性源于宇宙大爆炸,宇宙学箭头是最基本的时间箭头,其他的一切时间箭头,如热力学箭头,历史箭头、生命箭头等都可由宇宙学箭头推出. 由于时间箭头问题涉及面极广,从宇宙到基本粒子,从单体到多体,从无生命现象到有生命现象,到目前为止还是一个尚待解决的难题.

熵增原理与社会经济环境的关系

眼里和他的社会,它的环境,它的经济关系还是变成,并且我们家也是可以得到更好使用。

什么叫熵?什么叫熵增加原理?它们与信息、生命、社会、经济、管理有什么关系?

熵包含很多意思的,不知道你要了解哪一个方面的? 最初,熵代表着物理领域能量的分配密集程度,之后被引用于多个领域,比如污染方面,人口比例方面,信息方面,金融方面

熵增加原理的性质?

此系统不是绝热的。如果把溶液和外界环境作为一个整体熵仍然增加

熵增加原理的简介

【熵增加原理】孤立系统的熵值永远是增加的(更精确的说,是永不减少)。要说明这个原理,首先我们换种方式来说热力学第二定律:孤立系统的一切自发过程均向着其微观状态更无序的方向发展,如果要使系统回复到原先的有序状态是不可能的,除非外界对它做功。另外,微观状态越混乱,则该系统的熵值越大,反之越小。所以说,孤立系统的熵值是永远增加的。熵增加原理:在孤立系统中,一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行,这就是熵增加原理(principleof entropy increase)。熵增加原理是热力学第二定律的又一种表述,它比开尔文、克劳修斯表述更为概括地指出了不可逆过程的进行方向;同时,更深刻地指出了热力学第二定律是大量分子无规则运动所具有的统计规律,因此只适用于大量分子构成的系统,不适用于单个分子或少量分子构成的系统。

关于能量最低原理和熵增加原理

对于孤立系统来说,比如宇宙,总是向着混乱度增加的方向进行,最终达到热寂对于非孤立有能量交换的系统来说,比如地球,是向着稳定的方向进行的

熵增原理的社会学意义?

从物理学到社会学,有共通否 有。 比如熵增定律——热力学第二定律,描述一个系统,如果跟外界无能量交换,总是趋于混乱程度(熵)最大。这表明,一个社会若疏于管理,就会越来越混乱的。 上面不过是一个例子,物理学用于社会,很多很多。 社会历史领域,是不是也同样遵循着自然界的熵增定律 比如说,中国有句古话叫“从善如登,从恶如崩”。这岂不是和那条热力学定律很像吗?也许中国古人就已经发现这条规律了也说不定呢。从恶就是熵增,从善就是逆熵的过程。朝代兴亡周期律,似乎也可以用熵增来解释。农民起义,血酬定律,重构社会秩序,就是一个逆熵的过程。然后一个新的朝代又开始慢慢积累熵值了,直到达到爆发农民起义的临界点。 社会秩序的维护,也符合熵的定律。因为要维护社会秩序,就要有军队、武警、民兵、警察、法庭、检察院等国家强制性暴力机关,这就需要耗费一定的社会资源的,才有了社会秩序的稳定这一逆熵的过程。否则,一旦没有国家强制性暴力机关,社会秩序总是不会自动变好的,总是会自动地趋向于混乱无序,无法无天。这就好比,总要有一个大人看着一群小孩子们排队,否则这些小孩子们的队伍就会被喧闹打乱一样。也符合自然界的热力学定律呀。再比如一个乐队需要指挥才能有序地演奏,否则也会变得混乱一样。乐队演奏的指挥,就是一个逆熵的过程。 如何理解熵的概念?其统计物理意义又为何?热力学第三定律能说明什么问题? 熵指的是体系的混乱的程度。 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。 热力学第三定律可表述为“在热力学温度零度(即T=0开)时,一切完美晶体的熵值盯于零。”所谓“完美晶体”是指没有任何缺陷的规则晶体。据此,利用量热数据,就可计算出任意物质在各种状态(物态、温度、压力)的熵值。

最令人绝望物理定律“熵增原理”:生命以负熵为食,最终走向消亡

每当科学研究取得新的进展时,我们总是会因此感到欢欣鼓舞,不管是我们的探测器又去到了更遥远的时空,还是我们又发现了新的可以为人类生产所利用的技术,都让大家感到一种充满生命力的希望,觉得整个人类的前途光明无限。 但是在一些理论当中,我们又会得到相反的东西,比如所谓的 增熵原理 ,按照它所阐释的定律,生命乃至整个宇宙,最终的命运都是走向消亡,那么熵到底是个什么东西呢? 虽然是物理学当中非常有名的一个名词,但是熵其实并非一个实体性的物质,大部分情况下它都是一个 概念性的量度 ,用来描述某种特定系统的状态,尤其是构成这个系统的物质的状态变化。 因为我们的 社会 也是一个人为建立起来的系统,所以一些研究也把熵的概念运用到 社会 学这样的学科当中,用来解释其运转。 就熵这个概念本身来说,它所描述的东西跟能量的变化相关,更准确地说它就是用来衡量能量减退程度的一个参数,最早是由德国的一名物理学家提出的,从19世纪中期开始,熵开始被广泛用到各个领域当中,尤其是像热力学这样直接和能量相联系的学科。 不过和大多数物理量不太一样的是,比起应用来说,熵的本质阐释要晚的多。 所有人都在自如地使用着,但是你要问这到底说的是什么样的物质或者现象,却很少有清楚准确的定义,直到近代物理学取得发展之后,它的本质才慢慢得到廓清,用一句话来说明, 熵描述的就是某个特定的系统内部到底有多混乱。 乍一听,似乎还是很混乱,怎么会有一个物理量是用来描述混乱程度的呢? 直观上,科学对某种现象进行描述的目的就要尽量将其精准化,要找到其中的规律、有序性,一切处在混乱中,无法计算和组织起来的现象都不再科学描述的范围内,而熵却打破了这个规定。让我们回到最初提出这个概念的科学家,也就 是克劳修斯 那里。 这位物理学家在1850年发表了一篇著名的文章,标题是《 论热的动力和能由此推出的关于热学本身的定律 》,在这篇里程碑式的文章里,他提出了一个重要的洞察, 当我们所处的环境中发生了一件做功的活动并且由此产生了热量时,一定也会有同样数量的热量在其它的物质变化中被消耗掉 ,反过来也一样。 看起来,这个描述是将我们所处的这个系统看作是一个 总热量不变的整体 ,一些活动看似生成了新的能量,实际上只是把能量从系统的某个地方挪过来了。 换句话说,能量不是孙悟空,能够从石头里蹦出来, 我们要么从已有的物质当中获取,要么就是把现成的能量从一个地方搬到另一个地方 ,所谓的生产过程并没有太大的技术含量,也不是真正意义上的生产。 当然,克劳修斯的论文当中还有第二个非常重要的论点,那就是要想让热能从温度较低的物体上去到温度较高的物体上,必须要通过特定的做功,通过消耗能量才能做到。 这也就是后来的热力学第二定律的雏形,直观上就是我们所说的,自然状态下 ,温度只能从高温传递到低温,而不能从低温传递到高温 , 如果要反着来,必须要人为地干预这个过程。 但是这里又存在一个问题,那就是在力学当中,这样的能量运动原理上是可逆的,如何解释这二者之间存在的矛盾呢? 克劳修斯的做法是先将这种的现象独立出来进行定义,然后为它指定了新的物理量,在那篇经典的论文发表后的第十个年头,克劳修为这种现象创造了一个新的名字,也就是 熵 。 同时他将 做功产生热量的过程称为正转变,而相反的热量变成功的过程称为负转变。 前者可以在自然状态下发生,后者却需要借助一个正转变才能实现,也就是说,热量想要变为功的形式,需要另外再来一个做功活动,以这个活动产生的热量来推动上面的热量实现功的转变。 这就好比说,我们从 坡上向下骑车的时候并不需要外力的帮助,但是从坡下向上走的时候,就要使劲了 ,要是力气不够还得再请一个人来帮忙,这个多出来的人所形成的额外消耗就是熵。 在这个观察的基础上,克劳修斯重新对这个定律进行了描述,也就是在这种负转变活动当中,一定会产生熵,它的数值至少大于零才能让整个活动得以进行,这也就是所谓的增熵原理。 如果我们的整个系统当中都是遵循自然的正转变,那么熵的数值就是零,但是这里的自然说的不仅是和人类相对的自然,而是一切符合正转变的能量活动,即便在地球上人为因素为零的地方,熵的数值也不会为零。 我们所生活的这个世界,始终都存在负转变活动,不停地形成负熵,而人类的生产生活大大增加了其数量,这个过程不仅存在于宏观的系统里,也反映在我们每一个个体身上。 至少对于现代人来说,如果没有负熵,现有的 社会 是无法运行的,但是负熵所指向的一定是内耗,也就是整个系统的消亡。

孤立系统熵增原理

1867年克劳修斯曾表述这样的思想“宇宙的能永远守恒,宇宙的熵永远增大”,“宇宙的熵处于极大,进一步变化的能力就越小,如果最后达到极限状态,那就任何进一步的变化都不会发生了,这个宇宙将进入一个死寂的,永恒的状态”克劳修斯的表述便是“热寂说”的最初由来. 现在的宇宙学和宇宙发展的客观事实都说明了“热寂说”是错误的,这似乎说明热力学第二定律与宇宙学不相容. 热力学与宇宙学相容的关键之一是宇宙在膨胀. 考虑一种简单情况,在一定空间里有两种物质,比如一种是辐射,一种是粒子.(在高一物理教材的绪言中有这样一段话:在宇宙大爆炸的开初,有的只是极高温的热辐射和其中隐现的高能粒子……)如果两类物质的温度不同,即辐射温度Tr≠粒子温度Tm,显然,按照热力学,经过一段时间后将会是Tr=Tm.可是如果上述空间不断膨胀,结论会完全不同.膨胀会使各类物质的温度降低,一般来说,不同物质的温度随着膨胀而降低的速度不一样.辐射温度随膨胀降低得较慢,而粒子则较快.这就是说,随着宇宙的膨胀,原来温度相同的两种物质会变得不同,即Tr>Tm,产生温度差,有人会说这个温度差不能保持,它们将由辐射和粒子之间的碰撞而消失,最后达到热平衡. 热力学与宇宙学相容关键之二是引力理论. 一箱气体,其中包含许多分子,如果气体分子分布不均匀的,按热力学第二定律演化的结果气体分子分布是均匀的,但是同样是这箱气体,如果气体分子之间的引力作用不可忽略,而且起主导作用,结果将完全不同.假定气体分子的分布开始是均匀的,在没有引力时,这是平衡态,而在引力的主导作用的条件下,均匀分布状态并不是稳定的.因为在某个局域内,由于某分子的杂乱无章的运动会使某个局域的密度会变得稍大一点,则这个局域的引力将会变得更强一些,这就会吸收更多的物质,形成更大的密度,这就是破坏不均匀. 在宇宙范围内引力是主导的,所以哪怕是宇宙开始时是均匀的,无结构的,它也会产生出非均匀的有结构的状态.各种尺度的天体,就是依靠这种非均匀化的过程聚集而成的.从早期的均匀宇宙到现在非均匀宇宙就是这样演化的. 为什么宇宙并不象热死预言那样从复杂到简单,而是由简单到复杂?因为有引力. 为什么宇宙并不象热死预言那样从有序到无序,而是从无序(混乱)到有序(有结构)?因为有引力. 为什么宇宙并不象热死预言那样从非热平衡到热平衡,而是热平衡生成非热平衡?也是因为有引力. 由于引力的存在,热寂说已成为历史的一页,为什么引力有“回天之术”,保证着宇宙的进化?因为至今还没有一个完整的引力理论,所有这些问题尚有待解决. “热寂说”一经提出,即在科学界引起了轩然大波. 1.首先对“热寂说”提出诘难的是麦克斯韦(J.Maxwell).1871年,他在《热理论》一书的末章《热力学第二定律的限制》中,设计了一个假想的存在物——“麦克斯韦妖”.麦克斯韦妖有极高的智能,可以追踪每个分子的行踪,并能辨别出它们各自的速度.这个设计方案如下:“我们知道,在一个温度均匀的充满空气的容器里的分子,其运动速度决不均匀,然而任意选取的任何大量分子的平均速度几乎是完全均匀的.现在让我们假定把这样一个容器分为两部分,A和B,在分界上有一个小孔,在设想一个能见到单个分子的存在物,打开或关闭那个小孔,使得只有快分子从A跑向B,而慢分子从B跑向A.这样,它就在不消耗功的情况下,B的温度提高,A的温度降低,而与热力学第二定律发生了矛盾”.[9]麦克斯韦认为,只有当我们能够处理的只是大块的物体而无法看出或处理借以构成物体分离的分子时,热力学第二定律才是正确的,并由此提出应当对热力学第二定律的应用范围加以限制. 尽管麦克斯韦既没有实现也没有提出任何实际的实验来检验他的假说,但这个“热力学第二定律的破坏者”却困扰了科学界一百多年,成为科学家诘难热力学第二定律并进而反对“热寂说”的著名假想实验.与麦克斯韦佯谬有关的还有后来洛歇密(Loschmid)提出的“可逆佯谬”和赛密罗(E.Zermelo)提出的“再出现佯谬”等都对单向不可逆性和热力学第二定律提出了挑战,实际上也是对“热寂说”提出了挑战. 2.在“热寂说”提出后的数十年中,对其构成最大挑战的科学假说是波尔兹曼(L.Boltzmann)的“涨落说”.波尔兹曼在对气体分子运动的研究中,最先对熵增加进行了统计解释.按照这种解释,热平衡态附近总存在着偶然的“涨落”现象,这种涨落现象并不遵从热力学第二定律.由此,波尔兹曼将气体分子运动论的观点推广到宇宙中,认为整个宇宙可以看成类似在气体状态的分子集团,围绕着整个宇宙的平衡状态则存在着巨大的“涨落”.即使在与整个广延的宇宙相比极其渺小的恒星系和银河系中,在短时期内也存在着这种相对的热平衡附近的“涨落”.按照这种假说,宇宙就必然会由平衡态返回到不平衡态.在这个区域,熵不但没有增加,而且是在减少.因此,宇宙也就不可能产生“热寂”. 波尔兹曼的“涨落说”曾广泛流传,许多人都把它作为反对“热寂说”的新发现.但天文学观测表明,至今没有任何有说服力的证据证明现在的宇宙是处在热平衡态并存在着上下“涨落”.由于缺乏事实依据,“涨落说”并没有真正从科学上解决宇宙“热寂”的问题.而且从逻辑上看,波尔兹曼的“涨落说”实际上是把宇宙“热寂”已经放在他的前提中了.因为他首先承认“涨落”是在平衡态附近发生的.而对于任何“涨落”,不论它有多大,最后必然会消失,重新回到平衡状态.尽管后来一些物理学家,如莱辛巴赫(H.Reihenbach)等发展了玻尔兹曼的思想,把时间增加的方向作为熵增加的方向,并进一步指出了宇宙中存在着熵的涨落现象,但由于同样缺乏观测证据支持而最终放弃. 3.20世纪60年代以来,以普里高津(I.Prigogine)为首的布鲁塞尔学派在研究非平衡态热力学和统计物理学的过程中,找到了开放系统由无序状态转变为有序状态的途径,提出了耗散结构理论.这一理论曾被一些人用来反对“热寂说”. 所谓“耗散结构”是指一种远离平衡态的有序结构.根据热力学第二定律,系统处在热平衡态就是有最大的混乱度,此时熵值达到最高,系统即出现所谓“热寂”.而有序结构的出现即意味着熵的降低,系统便可“起死回生”.这显然与热力学第二定律相悖.如生命的发生和物种的进化等,都是从低级到高级、从无序到有序的变化,是一个熵不断降低的过程.耗散结构理论解决了这个问题.它认为关键在于系统必须是开放的,而且系统内有序结构的产生要靠外界不断供给能量和物质以及负熵流. 耗散结构理论提出不久,一些人即将其推广到整个宇宙,认为宇宙是一个无限发展的开放系统,它远离平衡态.由于它不断吸取负熵流,因而在宇宙的一些区域内,熵不但没有增加反而有减少的趋势.因此宇宙不可能变成完全无序的“热寂”状态.《纽约时报》曾于1980年发表特稿,宣称普里高津的耗散结构理论帮助人类解决了一项科学上最扰人的似是而非的问题.[10] 然而,尽管这种理论具有很广的应用范围,但对于整个宇宙来说,由于缺乏明确的物理图像和实验基础而不被天体物理学界所认可. 4.彭加勒(J.Poincaré)从科学方法论的角度对“热寂说”提出了尖锐的批评.1890年,彭加勒在《力学原理》一书中指出,任何力学模型只能局限在有限的系统内运动.在这个封闭的系统中,运动从有序开始,经过无序状态,最后必然再回到有序状态即初始状态.因此,与系统组态相联系的既定熵值,为了能回到初始状态就必然要减少.彭加勒认为,“热寂说”的出现是由于它的提出者们采用了当时流行的力学模型法造成的.因此,应在方法论上进行变革,要么承认热力学过程能回到初始状态,要么将热力学模型根本抛弃. 5.在批评“热寂说”的各种哲学观点中,有两种观点影响最大,也最普遍.一种观点认为,热力学第二定律是从有限世界得来的,因而不能应用到无限的宇宙上.如丹皮尔(W.Dampier)在其《科学史及其与哲学和宗教的关系》一书中就认为,“把热力学原理应用于宇宙理论,其有效性是可疑的.把从这样有限的例证中推出来的结果,应用到宇宙上去,是没有道理的,即令过去利用这些结果去预言有限的独立的或等温体系的情况很有成效”.[16]另一种观点则直接否认宇宙是一个“孤立系”.实际上,这两种观点本身是相互关联的,都预先设定了宇宙是一个“无限的”“非孤立系”的前提.并且一再企图证明,宇宙是漫无边际的物质,各个部分都是相互联系的,宇宙之外还有宇宙,因而不存在孤立部分.何祚庥认为,这些论证都不能证明人们永远不能把无限宇宙当作一个统一整体来把握.[17]况且,今天的科学还不能证明宇宙是否无限.因此,这种说法并不能驳倒“热寂说”.另一方面,认为从孤立系中得出的第二定律不能推广到无限宇宙去的论证,从逻辑上看也是不严密的.小范围内的自然规律外推到大范围在逻辑上并不必然错误,科学史上就有大量这样外推的先例,如绝对零度概念、热力学第一定律以及模型方法等.既然能把热力学第一定律推广到整个宇宙,那么又为什么不能将第二定律作同样的推广呢?事实上,热力学第一定律也没有在无限的条件下做过实验.因此,这种说法从逻辑上看也是不能驳倒“热寂说”的. “热寂说”提出一百多年来,各种争论此起彼伏,无休无止.有许多赞同者,也有许多反对者.他们都在孜孜不倦地寻求着这一疑难的最后答案.然而,最终都令无数英雄竞折腰.难怪大哲学家罗素(B.Russel)发出这样悲观的感叹,“一切时代的结晶,一切信仰,一切灵感,一切人类天才的光华,都注定要随太阳系的崩溃而毁灭.人类全部成就的神殿将不可避免地会被埋葬在崩溃宇宙的废墟之中——所有这一切,几乎如此之肯定,任何否定它们的哲学都毫无成功的希望.唯有相信这些事实真相,唯有在绝望面前不屈不挠,才能够安全地筑起灵魂的未来寄托”.[19]即使是像控制论之父维纳(N.Wiener)这样的科学巨匠,最终也“控制”不住自己沮丧的感情,几乎是在绝望中悲叹,“我们迟早会死去,很有可能,当世界走向统一的庞大的热平衡状态,那里不再发生任何真正新的东西时,我们周围的宇宙将由于热寂而死去,什么也没有留下……”([7],p.76) 三、“热寂说”“终结”了吗? 长期以来,对“热寂说”疑难的回答似乎都未能切中要害,缺乏说服力,因而一再爆发争论.然而20世纪六、七十年代以后,自从“大爆炸”宇宙模型逐渐得到天体物理学界公认以来,对“热寂说”疑难的讨论发生了根本性的转向,这一时期成了“热寂说”争论史上一个划时代的转折点. 宇宙早期曾一度处于平衡态,处处都有相同的温度,而且物质分布也是相当均匀的.大爆炸之后,宇宙才逐渐偏离热平衡态. 早在大爆炸宇宙理论为科学界公认之前,一些学者即正确地指明了解决宇宙“热寂”疑难的方向,关键在于应从宇宙中是否存在热平衡态这一根本性问题着手.([17],p.77~78)现在,大爆炸理论直接证明了宇宙在膨胀,而宇宙在膨胀则是热力学和宇宙学相容的关键,那么在一个膨胀的宇宙中是否存在着热平衡态呢? 假定有两类物质,一类是辐射,另一类是粒子,辐射温度Tr与粒子温度Tm不一样.那么,按照经典热力学,经过一段时间以后,Tr与Tm必定相同.这是在静态空间中做出的结论.然而,假如上述空间是膨胀的,结论就完全不同了.由于在膨胀过程中,不同物质的温度降低的程度不一样,辐射温度降低较慢,粒子温度降低较快,就会造成Tr大于Tm而产生温差.这与经典热力学的结论正好相反.虽然这个温差会由于辐射与粒子之间的碰撞而消失,以至达到热平衡,但是由于达到平衡所需的时间比宇宙膨胀所需的时间要长,因而辐射和粒子之间就永远不可能达到热平衡.此时系统的熵尽管不断增加(这与热力学第二定律相符),但它离平衡态却越来越远.而宇宙中发生的正是这种变化. 另一方面,宇宙膨胀的原因是由于引力的作用.有引力作用的热力学与无引力作用的热力学得出的结论完全不同.在不考虑引力的经典热力学中,加热则体系升温,冷却则体系降温,热容量是正值.而在一个自引力体系中情况刚好相反,加热则体系变冷,放热则体系升温,热容量是负值.而负热容物体的存在对于热力学来说具有根本性的影响.在一个体系中,如果同时存在着正热容物体和负热容物体,那么这个体系就具有极大的不稳定性.稍有扰动,平衡就会彻底遭到破坏而产生温差.只要有自引力体系存在,原则上就不存在稳定的热平衡,而宇宙间的天体或天体系统大多数正是这种自引力系统.尽管自引力系统中熵是增加的,但由于没有热平衡,因而熵的增加是无止境的,永远都没有极大值.[21] 因此,“热平衡的存在对整个热力学是至关重要的,热平衡是热力学的出发点.而对于引力起决定作用的体系,实际上不存在热力学意义上的热平衡态,而是不稳定的状态”.([15],p.92)这种现象在静态宇宙模型中是不可能发生的,也是开尔文和克劳修斯等人没有料想到的. 于是,人类终于从百年梦魇中醒来,爆发出热情的欢呼,“宇宙不但不会死,反而会从早期的热寂状态(热平衡态)下生机勃勃地复sū@①”,[22]“热寂说的一页,已被翻过去了”!([15],p.92) 然而,人类的欢呼似乎来得早了一点.尽管热力学意义上的宇宙“热寂”状态永远不会到来,但宇宙的命运却不会因此而变得更加令人乐观.宇宙的结局完全取决于它的初始条件,宇宙的创生与终结始终紧密相连.大爆炸理论发现了宇宙起源的真相,同时也预言了它遥远的未来. 在大爆炸理论中有一个极其重要的参量Ω=ρ[,0]/ρ[,c],其中ρ[,c]是与哈勃常数密切相关的一种宇宙临界密度,ρ[,0]是现在的宇宙密度.若ρ[,0]<ρ[,c],即Ω<1,表明宇宙是膨胀的,并且一直膨胀下去;若ρ[,0]>ρ[,c],即Ω>1,表示宇宙起初膨胀,到达一定时刻后,就将转化为收缩.若ρ[,0]=ρ[,c],则宇宙处于两者之间的临界状态.[23]由于大多数人承认的观测结果是Ω<1,因此宇宙一直永远膨胀下去成为最可能的一种状态.假使如此,未来所有恒星上的热核反应都将逐渐停止,留下的将是各种各样的宇宙“熔渣”——黑矮星、中子星和黑洞,而宇宙的背景辐射温度将不断下降,以至于无限地趋近于绝对零度,[24]最终达到另一种意义上的“冷寂”.宇宙另一种可能的状态是,当膨胀达到最高点,背景辐射的温度降到最低,此时宇宙开始收缩,温度又重新上升.当宇宙不断收缩至愈来愈接近它的最后阶段时,环境条件同大爆炸后不久起支配作用的那些条件越来越相似,宇宙又重新回到处于“热寂”状态的基本粒子“羹汤”状态.这实际上是一个反演过程.在宇宙暴缩的最后时刻,引力成为占绝对优势的作用,所有的物质都将因挤压而不复存在,包括时空本身在内的一切有形的东西统统将被消灭,只剩下一个时空奇点.[25]无论宇宙最后出现哪一种状态,其结果对人类来说都将是灭顶之灾. 这就是大爆炸理论为人类预言的宇宙未来和世界末日.由于这一理论也不合人们的期望,因而当它提出之日起同样也遭到了来自各方面的反对,并认为它是一个“倒了头”的宇宙“热寂说”.[26]然而,自然规律毕竟不以人的意志为转移,人类必须正确对待,最好的心态是,“我们决不能忽视物之有生亦必有死的事实,死亡或许正是为创生不得不付出的代价”.([25],前言,p.3) 当然,还存在着一些其他并非毫无科学根据的宇宙模型,也许会带给人类新的光明和希望.人类不应该气馁.“我们的后代也许还有数十亿年甚至数万亿年的时间来对付这场最后的大屠杀.在这段时间里,生命能够扩展到整个宇宙……并对它加以控制,因此他们可以调整自己的位置,支配一切可能的资源来对抗这场大危机”.([25],p.93~94) 无论如何,人类决不甘心坐以待毙,而科学也将一如既往地走自己的路,总有一天会给人类一个明晰的答案.

熵增通俗怎么理解 熵增通俗的解释

1、熵用通俗的语言来说便是可能性。熵增原理,便是事物发展的方向,总是朝着大概率的方向变化。例如,沙漠下雨是小概率事件,因此明天沙漠是不会下雨的。 2、物理概念:熵增过程是一个自发的由有序向无序发展的过程。 3、热力学概念:熵增加,系统的总能量不变,但其中可用部分减少。 4、统计学概念:熵衡量系统的无序性。熵越高的系统就越难描述其微观状态。

对吗、   熵增原理适用于开放系统?

系统经绝热过程由一状态达到另一状态熵值不减少——熵增原理(the principle of the increase of entropy) 对绝热过程,ΔQ = 0 ,有ΔS(绝热)>= 0(大于时候不可逆,等于时候可逆) 或 dS(绝热)>= 0 (>0不可逆;=0可逆) 熵增原理表明,在绝热条件下,只可能发生dS>=0 的过程,其中dS = 0 表示可逆过程;dS> 0表示不可逆过程,dS<0 过程是不可能发生的。 但可逆过程毕竟是一个理想过程。因此,在绝热条件下,一切可能发生的实际过程都使系统的熵增大,直到达到平衡。

熵增原理为何让好多人一下子就领悟了?适用于人和社会的解释吗?

因为它揭示了宇宙演化的终极规律。这个规律包括我们所有生命和非生命的演化规律,生命里又包含着个人和群体的演化规律。任何一个系统,只要满足封闭系统,而且无外力维持,它就会趋于混乱和无序。生命也如此。

为什么熵增定律被称为最令人绝望的物理原理?

身在此山中!立于我们宏观维度之外,熵增定律不成立!感兴趣可以关注《空间维度布态场理论》或者“量子力学和相对论怎么玩到一起”

1. 简述熵增加原理,并指出适用条件。 2.简述微波炉加热原理。 按大学物理标准答案答,追加高分

你好第一个问题 熵增原理:孤立体系中熵的增加恒不为负,适用于所有孤立体系中的任意过程。热力学中的解释熵增=熵流+熵产。熵流跟系统与外界的热量交换有关,放热熵流为负,吸热熵产为正。熵产是系统由于不可逆因素而产生的,恒不为负,其中熵产=0时就是可逆反应。而熵增原理的全称叫孤立体系熵增原理,所以适用于所有孤立体系。孤立体系就是与外界没有质量交换以及热量交换的体系。所以孤立体系中熵流为0,熵产依然不为负。所以由熵增=熵流+熵产得出,孤立体系熵增恒不为负。其中孤立体系熵增为零时就是可逆的孤立体系。第二个问题,大学物理中的解释微波炉的核心是在铁箱内制造了一个不断变化的电场,有麦克斯韦电磁理论得知,变化的电场产生磁场,变化的磁场又产生电场。所以微波炉内就是一个变化的磁场和电场。下面以水分子为例解释为什么纬度升高水分子是极性分子,所以会受到变化电场和磁场的影响而运动,而电场磁场方向是改变的,所以水分子的运动来回改变,摩擦产热导致微波炉中的物品的温度升高。而对于一些非极性分子,由于其不受变化磁电场的影响,所以不能用微波炉加热希望对你有帮助

熵增理论是什么?为什么说这是宇宙中最令人绝望的规律?

这只是一个片面的理论,大不可担忧!

克劳修斯不等式与熵增原理矛盾吗

利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理。利用克劳修斯等式与不等式及熵的定义可知,在任一微小变化过程中恒有熵增加原理,其中不等号适于不可逆过程,等号适于可逆过程。对于绝热系统,则上式又可表为dS≥0。这表示绝热系统的熵绝不减少。可逆绝热过程熵不变,不可逆绝热过程熵增加,这称为熵增加原理。

什么是孤立系统的熵增原理

在孤立系统内,一切实际过程(即不可逆过程)都朝着使系统熵增大的方向进行,在极限情况(可逆过程)下,系统的熵保持不变。

为什么熵增原理被认为是让人绝望的物理定律?

因为这就证明了事物都是由有序向无序发展的,所以人们想要将物体使其无序变道有序,就要耗费很大的精力

熵增原理的三个基本定律

熵增原理的三个基本定律:质量守恒定律、能量守恒定律、电荷守恒定律。 质量守恒定律:是俄国科学家罗蒙诺索夫于1756年最早发现的。拉瓦锡通过大量的定量试验,发现在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。 能量守恒定律:即热力学第一定律是指在一个封闭系统的总能量保持不变。其中总能量一般说来已不再只是动能与势能之和,而是静止能量、动能、势能三者的总量。 电荷守恒定律:一种关于电荷的守恒定律。电荷守恒定律有两种版本,弱版电荷守恒定律,又称为全域电荷守恒定律,与强版电荷守恒定律,又称为局域电荷守恒定律。

孤立系统的熵增原理

熵增原理建立在一个设定上,即符合熵增原理的系统必须是和外界隔离的,它不仅要求没有和外界热交换,而且严格意义上,必须和外界没有任何的联系--------这被称为“孤立系统”---------当然,我们知道,“孤立”是相对的,因为,没有哪个物理系统能是真正和完全“孤立”的。 电磁力和引力的作用范围都遍布全宇宙------------这就意味着,宇宙中的所有事物都不会是孤立的-------所以,熵增原理可以更为准确的表述为:和外界联系越少的系统,其熵增的效应越加明显-----------这一点小小的完善会带来很多的思考:例如,是不是说一个系统和外界的联系足够的多,那么,熵增原理就足以失效呢,以及这个思考:如果一个真正独立的系统,意味着熵增效应最大,那么,它将是如何变化的? 1.2 我们的讨论将从这个问题开始:如何定义一个系统? 我承认,这个问题很难阐述清楚,事实上,无论是系统论、泛心论还是混沌理论或凝聚理论,以及别的很多学科,都很难严格的定义出“系统”------它的困难可以简单陈述为:当你谈论你的家时,它作为一个对象,即一个“系统”,到底包含了哪些内容,以及,这个系统是否具有实在性的意义? 一个古老的哲学幽默是------我忘记这个幽默和哪个哲学家有关了----------一个人要去参观牛津大学,校长带他参观了食堂、图书馆、教室、体育馆等等,然后他说:你带我看了很多地方,可是,牛津大学在哪里?它对应的是泛心论所面临的一个最核心的问题:如果世界上的一切事物都有意识,那么,我们如何定义“事物”呢------------一个杯子是一个事物,那么,杯子和茶壶放在一起算不算一个事物呢-------------如果一个钟表算一个事物,那么,意味着金属原子的任何组合都算一个事物,那么,把钟表和钥匙放在一起算不算一个事物呢?你千万不要以为这个问题很荒唐----------在系统论中,或“复杂系统”的研究中,例如米歇尔写的《复杂性》,同样面临这个问题:一个人似乎是一个系统,但免疫系统更像是一个系统,当然,一个家庭也是一个系统-------这个问题可以集中在这个极其尖锐的思考上:对于多重人格而言,一个人具有多个“自我”,那么,就是具有多个“自我系统”,那么,我们该如何定义这个人的“自我”呢? 1.3同样的,在莱布尼茨的单子论中,也面临这个极其棘手的问题:莱布尼茨天才的认定,所有的事物都对应着一个单子--------那么,一辆汽车对应着一个单子,对于这个车子的轮胎,也是一个事物,也该对应着一个单子-------问题就来了:汽车对应的单子和轮胎对应的单子到底该是什么关系呢------------在莱布尼茨的设定中,单子之间是没有任何联系的,即“轮胎”和“汽车”是没有任何联系的------这并不难设想,因为,莱布尼茨还有一个更强的设定:每一个单子都拥有其他所有的单子的信息----------虽然,轮胎和汽车没有任何联系,但是,这并不影响轮胎因为拥有汽车的全部信息,而很好的配合汽车的行为------这被称为“前定和谐论”------------即莱布尼茨认为:万物的运行是决定论的,所谓的因果是由它们前定的运动来保证的------这些都没问题,问题还是在这里:我们如何定义出一个事物--------如果你说一个汽车也是一个事物,那么,当人在驾驶时,是不是说“人”和“汽车”所组成的系统也构成了一个“事物”呢----------这里的事物就是指“系统”。

为何起名为逆熵增者?

相信很多人对“逆熵增者”这个名字也挺好奇的,今天统一做一个解释。 ID逆熵增者的意思,其实在阅读群公告里有介绍,一句话:因为人生就是反抗熵增的过程,用自律的方式,将无序的生活变为有序的生活,所以起名“逆熵增者”。“熵增”这个词在好几本书里都出现过,比如《心流》、《文明、现代化、价值投资与中国》、《向上生长》、《价值》、《少有人走的路》、《跃迁》和《时间简史》。每次在书中看到熵增这个词的时候,我都很激动,感觉自己的网名与这些作者不谋而合,都表达着同一个意思。 《少有人走的路》在最后一章也如此解释自律,因为所有事物都在向着无规律,向着无序和混乱发展,如果你要变得自律,你就得逆着熵增做功,这个过程会非常痛苦。 薛定谔说,生命是以负熵为生的。生命的本质是什么?如果我们把生命看作一个系统,那么它就是通过摄取能量,把外界无序的、混乱的信息,转变为自身内部有序的信息,这么一个过程。那么“熵”到底是什么?“熵”是热力学概念,代表系统的混乱程度。熵增加代表混乱增加,熵减少代表混乱减少,更加有序。 熵增原理告诉我们,一个孤立的系统的熵不会减少,总是增大或者不变。我们可以这样理解,“变得混乱”是随着时间自然发生的,这是所谓的“熵增”;而如果要变得“更加有序”,需要投入精力维护,这是“熵减”。 我们在时间的作用下终将走入熵增。想象一下你的屋子,正常情况下,如果不去收拾,过一段时间就会变得很乱。成长是反熵增的行为,熵减让我们变得更有序,可以对抗时间的冲击,而一旦我们没有被时间消耗,就可以享受到时间的红利。 就拿生活来说,每天会有各种各样的琐事,如果我们任由其发展,那我们的生活就会变得越来越混乱。我们要想恢复到有秩序的状态,就不得不花非常大的代价才行。 类似的还有作息不规律、饮食不规律、懒散等,都是因为事情总趋于熵增。 如果我们不主动投入能量做熵减,生活就会脱离我们的掌控。 既然熵增是我们不想看到的结局,那我们又该怎样对抗熵增呢?有什么解决办法呢?物理学家发现,当一个系统是开放系统时,就能形成负熵流,从而对抗熵增。比如,生命有机体不断进行的新陈代谢(如吃、喝、呼吸等活动),就是一个对抗熵增的过程。这也是为什么薛定谔会说“生命以负熵为生”。他说,生命之所以能存在,就是因为生命在不断地从环境中得到“负熵”,而获取“负熵”的过程就是新陈代谢的过程。低熵的物质吃进来,高熵的物质排泄出去,从而带走体内的熵,保持身体低熵有序的状态。 如何将熵增定律迁移运用在个人成长中? 我们每个人都有自己的心智系统。如果一个人的心智成了一个孤立的系统,与外界既没有能量交换,也没有信息交换,那么它注定会面临熵增不断增加直至熵死的结局。那时,即使生命尚未终结,你的生命力也会因为心智的停滞而如一潭死水。 我们要将自己的心智打造成一个开放的系统,具体该怎么做呢? 用成长型思维和终身学习克服熵增 对于终身学习者而言,我们通过每天的学习将自己的心智打造成一个开放的系统,后续还可能产生复利效应;对于临时学习者而言,他们的心智就近似于一个封闭的体系,无力对抗熵增,也无法产生复利效应。两者在短期内看不出明显的差别,但长此以往就会有天壤之别。 这就是熵增定律在个人心智中的迁移运用——终其一生,我们的心智都得对抗熵增,否则就很难获得成长。根据物理学理论,当热力学系统从一个平衡态经绝热过程到达另一个平衡态时,它的熵永不减少。所以,要想对抗熵增,就要让系统成为一个非平衡态的系统,让它从稳定变为不稳定。只有这样,系统才能在遇到一点点扰动的情况下,打破均衡,形成新的有序结构,从而让随机且无可避免的扰动成为系统发展的契机,而不是停滞在稳定的平衡态中,逐步走向熵死。 一个企业发展久了,就会进入一种稳定的平衡态中,这时如果不去改变,就会逐步走向熵死。想要对抗熵增,就要让企业成为一个非平衡态的系统,让它由稳定变得不稳定。只有这样,随机且无可避免的扰动才能成为企业发展的契机。这时,企业可以做的是,主动将竞争、创新和自我批判引入企业内部,让企业不再停留于稳定的平衡态中。 如何将远离平衡态迁移运用到我们的心智成长中呢?一共有两个方法。 (1)从舒适区走进学习区,甚至恐慌区 (2)颠覆式成长个人成长遵循的是S形曲线,刚开始时,会有一个非常漫长的平坦状态,而后则会如火箭般骤然上升,并最终在高位保持平稳。个人也有第二曲线,今年学过李善友教授讲的公司企业的第二曲线,发展到一定阶段之后,要上升到另外一条成长曲线。 你需要一次又一次走在漫长的平路上,然后跃上巅峰;在好不容易跃上巅峰之后,你又要开始走第二条S形曲线的漫长平路了。然后,就这样不断进行自我颠覆。 我为什么喜欢投资呢?其实与我的名字“逆熵增者”也有关系,因为投资的过程让我真实感受到了人的熵减过程。 李录说,投资,尤其是在正道上的价值投资,其实就是一个人的熵减的旅程。在这个过程中,你确实可以帮助着去创造,你确实可以做到“多赢”,你不仅帮助了自己,也帮助了身边的人。而且这些被你所支持的洞见,能够让人类世界变得和其他生物所在的客观世界完全不一样。我觉得这是一件特别美妙的事,我想把这种感觉也分享给大家。希望我们能够在价值投资的路上,可以一起走得很远。 彼得·德鲁克说:“管理要做的只有一件事,就是如何对抗熵增。只有在这个过程中,企业的生命力才会增加,而不是默默走向死亡。”当企业必然地变得涣散、失效后,管理的第一性原理就是对抗熵增,围绕如何发现问题和解决问题,如何沟通和反馈,如何凝聚共识,把组织更新到创业第一天的状态。在这样的状态里,每个人都能将自己的天赋转化为组织高效运转的驱动力,让“小宇宙”像刚诞生一样,拥有巨大潜能。 你看无论是自律的生活,还是个人成长,亦或是投资与企业管理,全都是“逆熵增”的过程,刚好这四个领域都是我的最爱,也会终身坚持,做一个终身学习者,做一个终身“逆熵增者”。虽然这个过程会很累,会痛苦,但我坚信它在未来一定很值得。 以书交友,欢迎链接

熵增原理的数学表达式

孤立系熵增原理的数学表达式吧

熵增通俗的意思 熵增通俗怎么理解

1、熵用通俗的语言来说就是可能性。熵增原理,就是事物发展的方向,总是朝着大概率的方向变化。比如,沙漠下雨是小概率事件,所以明天沙漠是不会下雨的。 2、熵”的通俗理解就是“混乱程度”。简单的说熵是衡量我们这个世界中事物混乱程度的一个指标,热力学第二定律中认为孤立系统总是存在从高有序度转变成低有序度的趋势,这就是熵增的原理。系统由有序转变为无序被的过程是熵增,比如系的鞋带会开;家中铺的很整齐的床单睡过后会变乱。 3、“热力学第二定律”热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物体。比如一滴墨滴进清水,清水会变黑;一个热的物体和一个冷的物体放在一起,热的物体会变冷,冷的物体会变热等,物理系统总是会趋向平衡状态。一个系统的温度是不均匀的,它慢慢趋向均匀;一个溶液的浓度是不均匀的,同样它会慢慢趋向均匀。

熵增-热力学第二定律

首先,咱们先一起理解下熵的概念,它反应的是系统的无序和混乱状态。而熵增则是克劳休斯提出的热力学第二定律:在一个封闭系统中,结构会趋于混乱和无序,是反映这种无序和混乱程度的。简单说就是温度只能从高温向低温传递,达到温度完全一致,且过程不可逆。请大家想想,这代表什么?为什么系统最终混乱和无序呢?因为没有热力差,相互之间没有动力和活力了,那就代表系统消亡了。虽然是一个物理学上的概念,但是被广泛引入到政治,经济等各个方面。那它对我们现实是有什么指导意义呢?举个很简单的例子,我们会看到自然界里面会发现人会不断的生老病死;山川石头会不断的风化,然而我们的环境还是生机勃勃,我们人还是在一代一代不断繁衍生息,为什么呢?很简单,因为宇宙中有一种力量在对抗这个熵增的过程,不断的实现熵减,其实这就是有机的生命过程。另外,例如水从高处往低处流,不断的循环净化,还浇灌田地,水力发电等;那么水库中,井里的水如果完全封闭,最后会发霉或干涸了。为什么呢?大家发现没有:孤立的系统因为无法和外界进行互动,没有差异和动力,最终不得不走向熵增,走向灭亡。所以这对我们来说如何负向抵消熵增,实现熵减呢?就是可以通过开放系统来对抗熵增,让多个系统互动来对抗系统趋于混乱和无序。熵增对我们来说是个死神。所以大家发现没一个孤立的系统或组织,当与外界联系很少,或者组织不断变大的过程中,无法很好的自我净化,最终不得不走向消亡。其实,我们大部分人其实有一个认知局限,总是以为用制度,专制,权威和等级,可以保证这个系统的这种有序,其实这恰恰相反,越是这样越成为封闭系统,无论短期还多么有效果,最终组织的能力都会退化,想想秦朝的时候是多么的强大,然而它只有短短的十几年;清朝的时候我们闭关锁国,但是经济占着全世界GDP将近30%,最终还是被西方列强用大炮打碎了。另外一个大家就看那种,越是那些牛逼闪闪的大公司大企业,为什么反而死的更快,比如IBM,比如摩托罗拉,比如诺基亚。一个组织和系统越强大,内部管理成本越高,内耗越大,创新和变革的阻力就越大。最终慢慢变成一个封闭系。所以大到一个国家的体制,小到一个公司的设计都必须具有开放性。公开,透明,有好奇心,愿意接触外面这种新奇的事物和知识,不断的与外界进行沟通互动,然后反馈区反馈,修复自身的种种缺陷,这就是熵减,通过与外界的沟通互动,提供更多的这种可能性。但熵减的过程其实是很痛苦的,比如说比如说,把一个大组织拆分成各个小业务单元,一定碰到相关利益集团的底线;比如说我们吃胖了要减肥,就需要调整我们的饮食结构,然后通过一定的跑步锻炼来调整回来。所以熵减的过程其实是个做功的过程,需要消耗资源,需要消耗时间,需要投入资源和金钱,需要有目的的折腾,过程及其痛苦;然而结果就是我们能力得到提升,边际效应扩大,提供了更多机会和可能性,我们愿意吗?当然,咱们现在的社群就是一个开放的系统,我们大家基于共识和信任来到这里,然后不断的讨论,学习和分享,吸收的更多的知识,提升认知层级;认识更多的伙伴,给自己和对方创造更多机会和可能性,我们就实现了熵减。我必须指出:熵减是基于共识和信任,这样就减少组织内耗,大家目标一致的话,就容易聚焦和趋于有序,不需要再为一些问题反复的探讨和沟通,提高效率。熵增是我们无序证明的一个公理,是我们建立逻辑思维和第一性原理的基石或奇点,基于这个前提,加上后面我们要分享的递弱代偿原理,形而上学禁闭,就构成了最底层的第一性原理,进而推导出其然的思维模型和具象化模拟,看清问题的本质。今天是我对熵增原理的个人理解和分享,希望大家指正和交流。

熵增通俗的意思

熵用通俗的语言来说就是可能性。熵增原理,就是事物发展的方向,总是朝着大概率的方向变化。比如,沙漠下雨是小概率事件,所以明天沙漠是不会下雨的。 熵是什么意思 熵”的通俗理解就是“混乱程度”。 简单的说熵是衡量我们这个世界中事物混乱程度的一个指标,热力学第二定律中认为孤立系统总是存在从高有序度转变成低有序度的趋势,这就是熵增的原理。 系统由有序转变为无序被的过程是熵增,比如系的鞋带会开;家中铺的很整齐的床单睡过后会变乱。 “热力学第二定律”热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物体。 比如一滴墨滴进清水,清水会变黑;一个热的物体和一个冷的物体放在一起,热的物体会变冷,冷的物体会变热等,物理系统总是会趋向平衡状态。 一个系统的温度是不均匀的,它慢慢趋向均匀;一个溶液的浓度是不均匀的,同样它会慢慢趋向均匀。 什么是熵增 物理定义:熵增过程是一个自发的由有序向无序发展的过程。 热力学定义:熵增加,系统的总能量不变,但其中可用部分减少。 统计学定义:熵衡量系统的无序性。熵越高的系统就越难精确描述其微观状态。

如何减少熵增?

无关,熵是描述物质的无序度的,只与物质的状态有关

熵增原理的理解

熵在数学上就是概率(可能状态)的对数,用通俗的语言来说就是可能性。所谓熵增原理,就是事物发展的方向,总是朝着大概率的方向变化。比如,沙漠下雨是小概率事件,所以明天沙漠是不会下雨的。又比如,一瓶香水,打开盖子后,香水很快就挥发了。因为气体分子是无规运动的,其路径有无数种,而留在瓶中的路径只是其中少数的几种。所以,平均来说,留在瓶中的气体分子会越来越少。当然,熵增原理是有范围的,为了总体的熵增,可以允许局部出现熵减的情况。比如,太阳内部的核聚变,由4个氢原子合成为一个氦原子。对于氢原子来说是熵减的过程,但是在该过程中约有百分之0.7的质量转化为能量,并最终向太空辐射出去了,这又是熵增的过程。那么,对于太阳来说,只要其总体是熵增过程,为了使该过程实现,是允许局部出现熵减过程的。大家都知道,能量是关于粒子运动能力的度量,质量是被封闭粒子运动能力的度量。前者是开放的,后者则是封闭的。因此,按照熵增原理,应该总是质量向能量转化。于是,问题来了,质量是如何产生的?质量的存在,说明曾经有过能量转化为质量的熵减过程。难道说熵增原理失效了吗?当然不是。导致熵减过程的出现,是因为自然界是不连续的,存在着质的变化。为了整体的熵增,而允许局部的熵减。比如,宇宙膨胀的早期,宇宙膨胀的速度远大于宇宙内部的传播速度。于是,随着宇宙的膨胀,宇宙内部出现了熵减现象,即局部出现了高能量子。为了保持宇宙内部的平衡即熵的增大(表现为量子之间的距离越来越大),只得临时将局部的高能量子屏蔽起来,形成了封闭体系,这就是能量转换为质量的过程。当宇宙膨胀的速度小于宇宙内部传播的速度时,宇宙内部就会随着宇宙的膨胀而熵增,即越来越平衡。于是,宇宙内部不再产生物质了。即便是已经生成的物质如太阳也会逐渐地释放能量,还原为空间。总之,熵是概率的代名词。熵增原理,就是事物总是朝着大概率的方向发展。而所谓概率,就是事物的变化是多途径的,具有或然性。

熵增是什么意思

熵增过程是一个自发的由有序向无序发展的过程(Bortz, 1986; Roth, 1993)。 热力学定义:熵增加,系统的总能量不变,但其中可用部分减少。统计学定义:熵衡量系统的无序性。熵越高的系统就越难精确描述其微观状态。早在1943年,在爱尔兰都柏林三一学院的多次演讲中,薛定谔就指出了熵增过程也必然体现在生命体系之中,其于1944年出版的著作《生命是什么》中更是将其列为其基本观点,即“生命是非平衡系统并以负熵为生。”扩展资料:熵增原理熵增原理就是孤立热力学系统的熵不减少,总是增大或者不变。用来给出一个孤立系统的演化方向。说明一个孤立系统不可能朝低熵的状态发展即不会变得有序。系统经绝热过程由一状态达到另一状态熵值不减少——熵增原理(the principle of the increase of entropy)对绝热过程,Q = 0 ,有ΔS(绝热)≥ 0(大于时候不可逆,等于时候可逆) 或 dS(绝热)≥0 (>0不可逆;=0可逆)熵增原理表明,在绝热条件下,只可能发生dS≥0 的过程,其中dS = 0 表示可逆过程;dS>0表示不可逆过程,dS<0 过程是不可能发生的。但可逆过程毕竟是一个理想过程。因此,在绝热条件下,一切可能发生的实际过程都使系统的熵增大,直到达到平衡态。

熵增是什么意思

熵增过程是一个自发的由有序向无序发展的过程(Bortz, 1986; Roth, 1993)。 热力学定义:熵增加,系统的总能量不变,但其中可用部分减少。统计学定义:熵衡量系统的无序性。熵越高的系统就越难精确描述其微观状态。早在1943年,在爱尔兰都柏林三一学院的多次演讲中,薛定谔就指出了熵增过程也必然体现在生命体系之中,其于1944年出版的著作《生命是什么》中更是将其列为其基本观点,即“生命是非平衡系统并以负熵为生。”扩展资料:熵增原理熵增原理就是孤立热力学系统的熵不减少,总是增大或者不变。用来给出一个孤立系统的演化方向。说明一个孤立系统不可能朝低熵的状态发展即不会变得有序。系统经绝热过程由一状态达到另一状态熵值不减少——熵增原理(the principle of the increase of entropy)对绝热过程,Q = 0 ,有ΔS(绝热)≥ 0(大于时候不可逆,等于时候可逆) 或 dS(绝热)≥0 (>0不可逆;=0可逆)熵增原理表明,在绝热条件下,只可能发生dS≥0 的过程,其中dS = 0 表示可逆过程;dS>0表示不可逆过程,dS<0 过程是不可能发生的。但可逆过程毕竟是一个理想过程。因此,在绝热条件下,一切可能发生的实际过程都使系统的熵增大,直到达到平衡态。

熵增加原理的微观本质

熵增加原理的微观本质介绍如下:熵增加原理的微观实质是孤立系统内发生的过程,总是从有序状态向无序状态过渡。熵增原理就是任何物理系统在外界不向其输送能量的情况下,熵只能增加或者不变,不会主动减小。系统经绝热过程由一状态达到另一状态熵值不减少——熵增原理(the principle of the increase of entropy)对绝热过程,Q = 0 ,有ΔS(绝热)≥ 0(大于时候不可逆,等于时候可逆) 或 dS(绝热)≥0 (>0不可逆;=0可逆)扩展资料生活中的很多现象,比如:懒散容易自律难,放弃容易坚持难,变坏容易变好难,拖延容易行动难,邋遢容易整洁难……这些现象都和熵增加原理有关。就好像面对一个沙堆,我们可以随意更改沙堆的“形状”,但不管组成哪种形状,构成沙子的“结构”不会发生任何改变,从熵的意义上讲,这个沙堆(泛指一切自然形成的沙堆,大同小异)的熵值很高。但是,当我们把沙堆弄成一个沙堡,这时,有规则形状的沙堡的组合可能性就会骤降,不再是原先的无限可能了,但沙子的结构仍然不会发生任何变化。从熵的意义上讲,这个沙堡的熵值很低。但是,维持这个沙堡形状不变的成本很高,一个系统要实现熵减,需要额外施加外力,克服熵增之余,再实现系统熵值的降低,这是一个逆着熵值做功的过程。

什么是孤立系统的熵增原理

孤立系统的熵增原理就是孤立热力学系统的熵不减少,总是增大或者不变。用来给出一个孤立系统的演化方向。说明一个孤立系统不可能朝低熵的状态发展即不会变得有序。熵增原理表明,在绝热条件下,只可能发生dS≥0的过程,其中dS=0表示可逆过程;dS>0表示不可逆过程,dS<0过程是不可能发生的。但可逆过程毕竟是一个理想过程。因此,在绝热条件下,一切可能发生的实际过程都使系统的熵增大,直到达到平衡态。扩展资料:熵增原理仅适合热力学孤立体系。然而实际上,绝对的联系和相对的孤立的综合,才是事物运动的本质。虽然从处理方法上讲,假定自然界存在孤立过程是可以的。但是从本质上讲,把某一事物从自然界中孤立出来是带有主观色彩的。当系统不再人为地被孤立的时候,它就不再是只有熵增,而是既有熵增,又有熵减了。于是可以看到能量守恒定律仍然有效。参考资料来源:百度百科——熵增原理

熵增加原理

熵增原理,指孤立热力学系统的熵不减少,总是增大或者不变。用来给出一个孤立系统的演化方向。说明一个孤立系统不可能朝低熵的状态发展,既不会变得有序。玻尔兹曼曾经通过仔细研究两个球形分子碰撞前与碰撞后的景象,宣称能证明碰撞前的熵小于撞后的熵,因此熵在增加。但是他的证明是错的,原因是如果是这样,同样的论证过程可以运用在时间的反方向的。熵增原理:在孤立热力系所发生的不可逆微变化过程中,熵的变化量永远大于系统从热源吸收的热量与热源的热力学温度之比。可用于度量过程存在不可逆性的程度。

熵增原理 蛋白质

维持蛋白质的分子三维结构的一个效应就是熵效应(熵就是混乱度,一个物体越无序越混乱其熵增越大,但是这个体系会趋向稳定),它的意义是在某种分子折叠构象下能保证该分子最稳定(熵最大)。具体表现为蛋白质分子在水中会自发折叠为一个倾向其疏水残基位于分子内部的构象。蛋白质水溶液系统的熵增是疏水作用的主要动力:蛋白质分子若把疏水集团暴露在外,水中的氢键会被之消耗,导致剩余水分子趋向形成有序的排列来“分享”剩余的氢键,引起体系不稳定,故蛋白质倾向形成使疏水集团远离溶剂水的构象。因此,在水中,为了保持体系的稳定,蛋白质分子多是以亲水基团同溶剂水分子接触的,起可溶性增加。当溶液体系温度上升时,熵效应随之加强。一旦超过临界温度(50-60摄氏度),因水分子的有序度已经降低很多了,疏水基团就可以进入水中了,这时蛋白质就析出了。

熵增加原理

热力学第二定律,也称熵增原理。熵增原理:指孤立热力学系统的熵不减少,总是增大或者不变。用来给出一个孤立系统的演化方向。说明一个孤立系统不可能朝低熵的状态发展即不会变得有序。熵增原理表明:在绝热条件下,只可能发生dS≥0 的过程,其中dS = 0 表示可逆过程;dS>0表示不可逆过程,dS<0 过程是不可能发生的。但可逆过程毕竟是一个理想过程。因此,在绝热条件下,一切可能发生的实际过程使系统的熵增大,直到达到平衡态。熵增原理是适合热力学孤立体系的,能量守恒定律是描述自然界普遍适用的定律。熵增定律仅适合于孤立体系,这是问题的关键。实际上,绝对的联系和相对的孤立的综合,才是事物运动的本质。

什么是熵增加原理?有何意义

熵增加原理一般指热力学第二定律。热力学第二定律(secondlawofthermodynamics),热力学基本定律之一,克劳修斯表述为:热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。开尔文表述为:不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。熵增原理:不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。1824年,法国工程师萨迪·卡诺提出了卡诺定理。德国人克劳修斯(RudolphClausius)和英国人开尔文(LordKelvin)在热力学第一定律建立以后重新审查了卡诺定理,意识到卡诺定理必须依据一个新的定理,即热力学第二定律。他们分别于1850年和1851年提出了克劳修斯表述和开尔文表述。这两种表述在理念上是等价的。扩展资料随着科技的发展和社会的进步,人们对熵的认识已经远远超出了分子运动领域,被广泛用于任何做无序运动的粒子系统,也用于研究大量出现的无序事件。熵已成为判断不同种类不可逆过程进行方向的共同标准。熵增加的原理突出了世界的演化性、方向性和不可逆性,深化了人类对自然和社会的认识,使“演化”和“发展”越来越成为新自然观的主题。熵增原理表明,在绝热条件下,只可能发生dS≥0的过程,其中dS=0表示可逆过程;dS>0表示不可逆过程,dS<0过程是不可能发生的。但可逆过程毕竟是一个理想过程。因此,在绝热条件下,一切可能发生的实际过程都使系统的熵增大,直到达到平衡态。参考资料来源:百度百科-熵增加原理

如何证明高温物体向低温物体放热是熵增过程 即证明热力学第二定律两种说法是等价的.

定律内容:热量从高温物体流向低温物体是不可逆的.克劳修斯引入了熵的概念来描述这种不可逆过程.在热力学中,熵是系统的状态函数,它的物理表达式为:S =∫dQ/T或ds = dQ/T其中,S表示熵,Q表示热量,T表示温度.该表达式的物理含义是:一个系统的熵等于该系统在一定过程中所吸收(或耗散)的热量除以它的绝对温度.可以证明,只要有热量从系统内的高温物体流向低温物体,系统的熵就会增加:S =∫dQ1/T1+∫dQ2/T2假设dQ1是高温物体的热增量,T1是其绝对温度; dQ2是低温物体的热增量,T2是其绝对温度,则:dQ1 = -dQ2,T1>T2于是上式推演为:S = |∫dQ2/T2|-|∫dQ1/T1| > 0 这种熵增是一个自发的不可逆过程,而总熵变总是大于零.孤立系统总是趋向于熵增,最终达到熵的最大状态,也就是系统的最混乱无序状态.但是,对开放系统而言,由于它可以将内部能量交换产生的熵增通过向环境释放热量的方式转移,所以开放系统有可能趋向熵减而达到有序状态.熵增的热力学理论与几率学理论结合,产生形而上的哲学指导意义:事物的混乱程度越高,则其几率越大.现代科学还用信息这个概念来表示系统的有序程度.信息本来是通讯理论中的一个基本概念,指的是在通讯过程中信号不确定性的消除.后来这个概念推广到一般系统,并将信息量看作一个系统有序性或组织程度的量度,如果一个系统有确定的结构,就意味着它已经包含着一定的信息.这种信息叫做结构信息,可用来表示系统的有序性;结构信息量越大,系统越有序.因此,信息意味着负熵或熵的减少.熵与熵增原理一,熵的导出1865年克劳修斯依据卡诺循环和卡诺定理分析可逆循环,假设用许多定熵线分割该循环,并相应地配合上定温线,构成一系列微元卡诺循环.则有因为,有 得到一新的状态参数 不可逆过程熵:二,熵增原理:意义:可判断过程进行的方向.熵达最大时,系统处于平衡态.系统不可逆程度越大,熵增越大.可作为热力学第二定律的数学表达式4.4熵产与作功能力损失一,建立熵方程一般形式为:(输入熵一输出熵)+熵产=系统熵变或熵产=(输出熵一输入熵)+系统熵变得到:称为熵流,其符号视热流方向而定,系统吸热为正,系统放热为负,绝热为零).称为熵产,其符号:不可逆过程为正,可逆过程为0.注意:熵是系统的状态参数,因此系统熵变仅取决于系统的初,终状态,与过程的性质及途径无关.然而熵流与熵产均取决于过程的特性.1

熵增定律是对的吗,如果是这样的话我们人类发展科技什么的最后根本没有意义啊,这个定律太令人绝望了

系统经绝热过程由一状态达到另一状态熵值不减少——熵增原理(the principle of the increase of entropy)对绝热过程,ΔQ = 0 ,有ΔS(绝热)>= 0(大于时候不可逆,等于时候可逆) 或 dS(绝热)>= 0 (>0不可逆;=0可逆) 熵增原理表明,在绝热条件下,只可能发生dS>=0 的过程,其中dS = 0 表示可逆过程;dS> 0表示不可逆过程,dS<0 过程是不可能发生的。但可逆过程毕竟是一个理想过程。因此,在绝热条件下,一切可能发生的实际过程都使系统的熵增大,直到达到平衡态。(参照:多媒体CAI物理化学第四版:大连理工大学出版社)

熵增和熵产是什么

定律内容:热量从高温物体流向低温物体是不可逆的。克劳修斯引入了熵的概念来描述这种不可逆过程。在热力学中,熵是系统的状态函数,它的物理表达式为:S=∫dQ/T或ds=dQ/T其中,S表示熵,Q表示热量,T表示温度。该表达式的物理含义是:一个系统的熵等于该系统在一定过程中所吸收(或耗散)的热量除以它的绝对温度。可以证明,只要有热量从系统内的高温物体流向低温物体,系统的熵就会增加:S=∫dQ1/T1+∫dQ2/T2假设dQ1是高温物体的热增量,T1是其绝对温度;dQ2是低温物体的热增量,T2是其绝对温度,则:dQ1=-dQ2,T1>T2于是上式推演为:S=|∫dQ2/T2|-|∫dQ1/T1|>0这种熵增是一个自发的不可逆过程,而总熵变总是大于零。孤立系统总是趋向于熵增,最终达到熵的最大状态,也就是系统的最混乱无序状态。但是,对开放系统而言,由于它可以将内部能量交换产生的熵增通过向环境释放热量的方式转移,所以开放系统有可能趋向熵减而达到有序状态。熵增的热力学理论与几率学理论结合,产生形而上的哲学指导意义:事物的混乱程度越高,则其几率越大。现代科学还用信息这个概念来表示系统的有序程度。信息本来是通讯理论中的一个基本概念,指的是在通讯过程中信号不确定性的消除。后来这个概念推广到一般系统,并将信息量看作一个系统有序性或组织程度的量度,如果一个系统有确定的结构,就意味着它已经包含着一定的信息。这种信息叫做结构信息,可用来表示系统的有序性;结构信息量越大,系统越有序。因此,信息意味着负熵或熵的减少。熵与熵增原理一,熵的导出1865年克劳修斯依据卡诺循环和卡诺定理分析可逆循环,假设用许多定熵线分割该循环,并相应地配合上定温线,构成一系列微元卡诺循环.则有因为,有得到一新的状态参数不可逆过程熵:二,熵增原理:意义:可判断过程进行的方向.熵达最大时,系统处于平衡态.系统不可逆程度越大,熵增越大.可作为热力学第二定律的数学表达式4.4熵产与作功能力损失一,建立熵方程一般形式为:(输入熵一输出熵)+熵产=系统熵变或熵产=(输出熵一输入熵)+系统熵变得到:称为熵流,其符号视热流方向而定,系统吸热为正,系统放热为负,绝热为零).称为熵产,其符号:不可逆过程为正,可逆过程为0.注意:熵是系统的状态参数,因此系统熵变仅取决于系统的初,终状态,与过程的性质及途径无关.然而熵流与熵产均取决于过程的特性.

气体液化是否满足熵增原理?

仍然满足熵增原理——这是目前我们宇宙某个地带或某种天体之外,所有行为的基本物理准则。

熵增原理的使用条件是什么?条件不满足时会不会出现熵减小的过程。。

不能做出来

怎样看待熵增原理

这个是什么意思啊。

什么是熵?熵增?

熵增加的。“熵增加原理”说在不影响其他的 条件的 情况下,熵增加的。熵就是指状态的混乱程度

什么是熵?顺便详细解释一下熵增原理

汤甦野 在熵概念诞生已经150多年以后,讨论“熵是什么?”确实是一个很奇怪的问题。不过这看来确有必要,因为1854年由克劳修斯给出的熵定义dS=dQ/T至今仍然不能对熵的物理意义做出解释,而物理学家们并没有能够说明这是为什么? 物理学家们今天通常用玻耳兹曼1872-1875年借助于某些假设而导出的熵定理S=klnW来解释熵,式中k是玻耳兹曼常数,W为热力学几率。熵定理的假设主要有两个方面:1、等几率假设,玻耳兹曼用来导出熵定理的模型是气体分子模型,等几率假设包括了分子速度分布和分子的区域分布两种含义。2、对于分子体系来说,熵单调增大而分子分布的热力学几率也是“单调增大”,因而两者之间存在联系。根据S=klnW,最常见的解释有:熵是热力学可能性,概率、混乱或无序程度的量度等。 统计解释并没有圆满解决问题,因为热力学熵和第二定律不需要考虑等几率假设,在存在相互作用情况下,等几率假设不是普遍成立的理论前提,统计解释不能普遍适用,而例外则是一种普遍情况。同时它也不能说明为什么热力学解释不了熵概念。本文所讨论的重点是如何在热力学范围内解释熵的物理意义,对统计观点所存在问题的讨论在《熵:一个世纪之谜的解析》第2版中有详细的展开说明。 我们首先要讨论的问题是:为什么克劳修斯熵定义dS=dQ/T不能对熵的物理意义做出解释?这要从克劳修斯熵概念在数学(和物理)性质两个方面的不完备性说起。 熵是一个根据数学性质定义的状态函数,但它的数学(物理)性质却并不完备,卡诺循环设计了一种闭路可逆循环,而在数学上确定一个态函数A通常借助于这样一个关系式:∮dA=0(任意路径),克劳修斯正是根据∮dQ/T=0(可逆路径)提出了熵的定义。 dS=dQ/T只是一个数学上的定义,即借助于∮dQ/T=0(可逆而不是任意路径)证明在数学上存在一个态函数,这个态函数是什么?克劳修斯没有说清楚,因为在这样的定义形式下无法解释清楚,原因是定义的数学性质不完备。它也不像内能这样的物理量,在被证明为态函数之前就有了明确的物理意义。在某些教科书上你可以看到这样的说明:“我们强调dQ存在积分因子不是一个数学结论而是根据热力学第二定律得到的物理结论。”但是并没有发现存在某一条定律赦免了熵定义数学性质的完备性要求。 问题出在dS=dQ/T实际上不是一个全微分,这个定义令人困惑不解,定义态函数却用了Q这样的非态变量。根据态函数全微分的数学性质我们可以确定必定存在∮dS=0(任意路径) ,但是克劳修斯的结果却是∮dQ/T≤0(任意路径) ,这个结果说明dS=dQ/T不能满足态函数全微分的数学条件。而第二定律的导出就更让人感到奇怪了:熵的定义是dS=dQ/T,第二定律却来源于dS≥dQ/T,在非平衡态热力学中,我们有这样一个表达式dS=diS+deS,容易看出平衡态热力学的dQ/T只是deS(熵流)项的一种类型,说明在普遍情况下dS=dQ/T不一定成立。这是熵概念无法解释、同时也是第二定律不等式dS≥0没有全微分表达式的原因。 ∮dS=0(任意路径)是必须被满足的充分必要条件,否则熵就不能成为态函数。比较熵的定义式dS=dQ/T(可逆)和热力学第二定律的导出关系式dS≥dQ/T(可逆),不难判定dQ/T(可逆)不可能成为量S的全微分。于是问题可以归结为为:热力学需要确定熵的全微分表达式,需要一个满足∮dS=0(任意路径)的函数形式来定义熵。 有一个问题回答起来并不困难,熵概念的定义不是一个全微分而150多年来热力学的定量分析却没有发现错误的原因是:存在一个巧合,熵概念的全微分表达式已经被实际应用。 现在我们考虑怎样去确定热力学熵的全微分定义式。 在热力学中,内能U可以分为两个基本类型:1、对温度产生贡献的类型,微分式用nCvdT表示,式中n为分子摩尔数,Cv为恒容热容,T为温度;2、与广义距离有关的能量,对温度不产生贡献,微分式用Ydx表示,式中Y为广义力,dx为广义位移。例如对于一根拉紧的橡皮筋,Y是橡皮筋的张力,dx是长度的改变。分子的化学能也可以看作是Ydx一种类型,在热力学中,Ydx对应于“自由能”。 在热的输运过程中,dQ/T可以被看作已经确定的结果,即如果热力学体系对外交换能量dQ,那么熵增dS=dQ/T。 而对于做功过程,情况则有所不同,由于摩擦、阻尼等耗散因素的存在,做功过程通常也存在损耗。在可逆情况下,例如拉长一根橡皮筋,所做的功dW=Ydx,即所做的功能够以“自由能”的形式完全储存。而当存在摩擦、阻尼时,所做的功将会产生损耗,有一部份能量将转化为热,这时将有dW>Ydx,两者的差即为转化为热的损耗dQ=dW-Ydx。熵增加为(dW-Ydx)/T。与热输运合并考虑得到 dS=dQ/T+(dW-Ydx)/T=(dU-Ydx)/T 上式是热力学中熵的一个主要表达式,但来源与经典方式不同,在大多数情况下,这个式子似乎可以用dQ/T来说明,但存在例外。对于理想气体: dS=(dU+pdV)/T=nCvdT/T+ pdV/T= nCvdT/T+nRdlnV 内能全部为对温度产生贡献的类型,其熵包含了两项:第一项解释为∫nCvdT对温度T分布的平均程度,第二项解释为空间分散程度(的量度),两种解释都来源于函数形式的数学意义。 对于内能两个不同类型的能量形式而言,对温度产生贡献的“热能” ∫nCvdT是已经产生耗散的能量类型,熵则是这种耗散的量度,自由能∫Ydx(不包含-pdV)则可解释为未经耗散的能量类型,其熵值为零。 在Ydx中,-pdV与∫nCvdT相联系而不是一种独立能量类型,这可以由“热能”的两种输运方式得到解释:第一种是热的输运,如热从高温流向低温,输运的能量已存在自发变化能力的部份耗散;第二种是热功转换,相当于从能量∫nCvdT中提纯出未经耗散的能量(自由能),而将相应的耗散量pdV保留在原有体系中,在可逆情况下,这个保留的耗散量与输出的自由能正好相等,不可逆过程则意味着产生了新的耗散。与其他类型的自由能耗散的区别在于:-pdV与dW之差对能量∫nCvdT不产生贡献,而Ydx与dW之差则对应于相应的增量nCvdT,即转化为与温度有关的能量类型。 热力学熵可以重新定义为: dS =(dU-Ydx)/T 或: dS= nCvdT/T+nRdlnV 这一结果说明热力学熵是一个能量分布函数。上述两个表达式都满足∮dS=0(任意路径),即满足全微分的数学条件,与过程无关。同时不改变现有理论的定量分析结果,因为热力学理论已经在应用,除了定义之外,在经典热力学中,dQ/T在上两个表达式中实际上更多的是作为“偏微分”来处理。 现在我们可以给出熵概念的热力学解释: 热力学熵是能量(“热能”)∫nCvdT的能级布平均程度和(粒子)空间分布离散度的量度,其数值表达了热力学体系自发变化能力的耗散量; 第二定律表述为: 自发过程朝着“热能”的能级分布趋向平均或/和(粒子)分布离散度增大、或(和)相互作用自由能减少的方向进行;热力学自发过程内能“自发变化”能力的耗散量单调增大。

熵增原理的意义

问题一:什么是熵增加原理?有何意义 熵增加原理: 利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理。利用克劳修斯等式与不等式及熵的定义可知,在任一微小变化过程中恒有熵增加原理,其中不等号适于不可逆过程,等号适于可逆过程。对于绝热系统,则上式又可表为dS≥0。这表示绝热系统的熵绝不减少。可逆绝热过程熵不变,不可逆绝热过程熵增加,这称为熵增加原理。 意义: 随着科技的发展和社会的进步,人们对熵的认识已经远远超出了分子运动领域,被广泛用于任何做无序运动的粒子系统,也用于研究大量出现的无序事件。熵已成为判断不同种类不可逆过程进行方向的共同标准。熵增加的原理突出了世界的演化性、方向性和不可逆性,深化了人类对自然和社会的认识,使“演化”和“发展”越来越成为新自然观的主题。 问题二:怎样看待熵增原理 熵增原理:就是孤立热力学系统的熵不减少,总是增大或者不变。用来给出一个孤立系统的演化方向。说明一个孤立系统不可能朝低熵的状态发展即不会变得有序。 熵增原理是一条与能量守恒有同等地位的物理学原理。 熵增原理是适合热力学孤立体系的,能量守恒定律是描述自然界普遍适用的定律。 熵增定律仅适合于孤立体系,这是问题的关键。实际上,绝对的联系和相对的孤立的综合,才是事物运动的本质。虽然从处理方法上讲,假定自然界存在孤立过程是可以的。但是从本质上讲,把某一事物从自然界中孤立出来是带有主观色彩的。当系统不再人为地被孤立的时候,它就不再是只有熵增,而是既有熵增,又有熵减了。于是可以看到能量守恒定律仍然有效。 问题三:化学中的熵增原理在现实生活中有哪些意义 混乱度增大是自发的 没有法制的约束就会天下大乱 问题四:什么是熵?顺便详细解释一下熵增原理 汤d野 在熵概念诞生已经150多年以后,讨论“熵是什么?”确实是一个很奇怪的问题。不过这看来确有必要,因为1854年由克劳修斯给出的熵定义dS=dQ/T至今仍然不能对熵的物理意义做出解释,而物理学家们并没有能够说明这是为什么? 物理学家们今天通常用玻耳兹曼1872-1875年借助于某些假设而导出的熵定理S=klnW来解释熵,式中k是玻耳兹曼常数,W为热力学几率。熵定理的假设主要有两个方面:1、等几率假设,玻耳兹曼用来导出熵定理的模型是气体分子模型,等几率假设包括了分子速度分布和分子的区域分布两种含义。2、对于分子体系来说,熵单调增大而分子分布的热力学几率也是“单调增大”,因而两者之间存在联系。根据S=klnW,最常见的解释有:熵是热力学可能性,概率、混乱或无序程度的量度等。 统计解释并没有圆满解决问题,因为热力学熵和第二定律不需要考虑等几率假设,在存在相互作用情况下,等几率假设不是普遍成立的理论前提,统计解释不能普遍适用,而例外则是一种普遍情况。同时它也不能说明为什么热力学解释不了熵概念。本文所讨论的重点是如何在热力学范围内解释熵的物理意义,对统计观点所存在问题的讨论在《熵:一个世纪之谜的解析》第2版中有详细的展开说明。 我们首先要讨论的问题是:为什么克劳修斯熵定义dS=dQ/T不能对熵的物理意义做出解释?这要从克劳修斯熵概念在数学(和物理)性质两个方面的不完备性说起。 熵是一个根据数学性质定义的状态函数,但它的数学(物理)性质却并不完备,卡诺循环设计了一种闭路可逆循环,而在数学上确定一个态函数A通常借助于这样一个关系式:∮dA=0(任意路径),克劳修斯正是根据∮dQ/T=0(可逆路径)提出了熵的定义。 dS=dQ/T只是一个数学上的定义,即借助于∮dQ/T=0(可逆而不是任意路径)证明在数学上存在一个态函数,这个态函数是什么?克劳修斯没有说清楚,因为在这样的定义形式下无法解释清楚,原因是定义的数学性质不完备。它也不像内能这样的物理量,在被证明为态函数之前就有了明确的物理意义。在某些教科书上你可以看到这样的说明:“我们强调dQ存在积分因子不是一个数学结论而是根据热力学第二定律得到的物理结论。”但是并没有发现存在某一条定律赦免了熵定义数学性质的完备性要求。 问题出在dS=dQ/T实际上不是一个全微分,这个定义令人困惑不解,定义态函数却用了Q这样的非态变量。根据态函数全微分的数学性质我们可以确定必定存在∮dS=0(任意路径) ,但是克劳修斯的结果却是∮dQ/T≤0(任意路径) ,这个结果说明dS=dQ/T不能满足态函数全微分的数学条件。而第二定律的导出就更让人感到奇怪了:熵的定义是dS=dQ/T,第二定律却来源于dS≥dQ/T,在非平衡态热力学中,我们有这样一个表达式dS=diS+deS,容易看出平衡态热力学的dQ/T只是deS(熵流)项的一种类型,说明在普遍情况下dS=dQ/T不一定成立。这是熵概念无法解释、同时也是第二定律不等式dS≥0没有全微分表达式的原因。 ∮dS=0(任意路径)是必须被满足的充分必要条件,否则熵就不能成为态函数。比较熵的定义式dS=dQ/T(可逆)和热力学第二定律的导出关系式dS≥dQ/T(可逆),不难判定dQ/T(可逆)不可能成为量S的全微分。于是问题可以归结为为:热力学需要确定熵的全微分表达式,需要一个满足∮dS=0(任意路径)的函数形式来定义熵。 ......>> 问题五:什么是孤立系熵增原理和u3db2减原理 在孤立系统内,一切实际过程(即不可逆过程)都朝着使系统熵增大的方向进行,在极限情况(可逆过程)下,系统的熵保持不变。 问题六:存在的意义与物质的含义 没有关系。真的,事实就是这样

熵增定律通俗易懂解释是什么?

熵增定律通俗易懂解释是:热量从高温物体流向低温物体是不可逆的。熵用通俗的语言来说就是可能性。熵增原理,就是事物发展的方向,总是朝着大概率的方向变化。比如,沙漠下雨是小概率事件,所以明天沙漠是不会下雨的。简单的说熵是衡量我们这个世界中事物混乱程度的一个指标,热力学第二定律中认为孤立系统总是存在从高有序度转变成低有序度的趋势,这就是熵增的原理。系统由有序转变为无序被的过程是熵增,比如系的鞋带会开;家中铺的很整齐的床单睡过后会变乱。“热力学第二定律”热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物体。比如一滴墨滴进清水,清水会变黑;一个热的物体和一个冷的物体放在一起,热的物体会变冷,冷的物体会变热等,物理系统总是会趋向平衡状态。一个系统的温度是不均匀的,它慢慢趋向均匀;一个溶液的浓度是不均匀的,同样它会慢慢趋向均匀。

什么是熵增加原理?有何意义

  熵增加原理:  利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理。利用克劳修斯等式与不等式及熵的定义可知,在任一微小变化过程中恒有熵增加原理,其中不等号适于不可逆过程,等号适于可逆过程。对于绝热系统,则上式又可表为dS≥0。这表示绝热系统的熵绝不减少。可逆绝热过程熵不变,不可逆绝热过程熵增加,这称为熵增加原理。  意义:  随着科技的发展和社会的进步,人们对熵的认识已经远远超出了分子运动领域,被广泛用于任何做无序运动的粒子系统,也用于研究大量出现的无序事件。熵已成为判断不同种类不可逆过程进行方向的共同标准。熵增加的原理突出了世界的演化性、方向性和不可逆性,深化了人类对自然和社会的认识,使“演化”和“发展”越来越成为新自然观的主题。

简述什么是熵增原理并且表述其与熵判据的关系与不同

熵增加原理:系统在绝热条件下由始态变到末态时若经历的途径是不可逆的,熵将增大;若过程可逆,熵将不变;不可能发生熵减小的绝热过程。熵判据:△Siso=△Ssys+△Samb 自发 平衡

熵增原理是什么

查高2物理书

熵增定律的介绍

熵增定律是指热量从高温物体流向低温物体是不可逆的。

人生熵增定律是什么?

第一次见熵的概念是在看心流时遇到的,心流是讲聚精会神,全神贯注的去做一件事情,达到忘我的状态,这时会感觉一天的时间过得很快,从而感受到幸福的喜悦,这就是达到了心流状态。心流的对立面就是精神熵,精神熵就是说做事情毫无头绪,人生状态非常压抑,做事无精打采,感觉自己的人生和情绪不受自己控制,这就是精神熵。熵增是物理学里的一个概念,它指的是一切事物在没有外界干扰的情况下,会从有序走向无序的状态。非生命的:房间不收拾会越来越凌乱,热水不喝会变冷,车子不保养会渐渐变坏,耳机线不整理会变乱。 生命的:情绪不掌控会越来越糟糕,体能不管控会越来越臃肿。一切的事物都是往熵增的方向发展,都非常容易和舒适,比如懒散。其实生命就是一个与熵增对抗的过程,不想让自己的身体越来越臃肿,那就健身起来;不想让自己与世界脱轨,那就学习成长起来;不想让自己拥有糟糕的婚姻,那就学习如何建立幸福的婚姻,一切都是在与熵增对抗。

为什么熵增原理被认为是让人绝望的物理定律?

因为这个原理很难懂,而且应用很偏,一般人都学不会,比如我就从来没有听说过。

熵增原理的三个基本定律

我们知道,在科学中有三个基本定律,即质量守恒定律,能量守恒定律和电荷守恒定律。质量、能量守恒定律在微观领域又被推广为质、能相关定律。质量守恒定律,能量守恒定律和质能相关定律在数学上表示为等式。而熵增定律则是不等式 , 即在孤立系中 , 熵增总是大于或等于零 ( △ S ≥ 0) 。在这种等式与不等式的差别中,隐含着深刻的意义。从系统三象性的基点来看,问题是这样的:任何系统状态 ( 点 ) 上物质性、能量性、信息性不可分离地共存着,但物质 ( 质量 ) 和能量是守恒的,而信息却 ( 信息是负熵 ) 不守恒。在孤立的热力学系统中熵总是增加的。但是在这个结论是在不考虑到热力学系统内部有万有引力的情况下得到的经验规律。在大到星际尺度时由于万有引力的作用系统倾向于朝向聚合的有序状态而不再倾向于本来的均匀无序状态。在星际尺度下由于万有引力形成的结构:恒星能够向外输出负熵流。这便能解释为何在地球上会出现生物这种有序化的结构。地球上的生物是一个开放系统,通过从环境摄取低熵物质(有序高分子)向环境释放高熵物质(无序小分子)来维持自身处于低熵有序状态。而地球整体的负熵流来自于植物吸收太阳的光流(负熵流)产生低熵物质。对于不考虑万有引力的热力学系统,由于熵总是增加的,因而过程就出现单一的时间之矢,从而是不可逆的,这就与牛顿力学的可逆时间产生矛盾,出现牛顿、爱因斯坦与普里戈金、哈肯的分裂。现代科学的普遍解释是熵增过程代表了系统的统计性质即巨量单元的长时间行为。在这个尺度上熵最大的构型是最为可能的状态。质量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普适定律,而熵增定律则适合于热力学孤立体系。任一质点或任一质点系都适合于质量守恒定律和能量守恒定律,但一个质点就谈不上熵增,非孤立体系的熵也不一定增加。(1)概述①热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体(不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化,这是按照热传导的方向来表述的)。②不可能从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响(这是从能量消耗的角度说的,它说明第二类永动机是不可能实现的)。来自物理学中一条最基本的定律--热力学第二定律。这条科学史上最令人伤心绝望的定律,冥冥中似乎早已规定了宇宙的命运。(2)说明 ①热力学第二定律是热力学的基本定律之一。它是关于在有限空间和时间内,一切和热运动有关的物理、化学过程具有不可逆性的经验总结。  上述(1)中①的讲法是克劳修斯(Clausius)在1850年提出的。②的讲法是开尔文于1851年提出的。这些表述都是等效的。  在①的讲法中,指出了在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移,而不能由低温物体自动向高温物体转移,也就是说在自然条件下,这个转变过程是不可逆的。要使热传递方向倒转过来,只有靠消耗功来实现。  在②的讲法中指出,自然界中任何形式的能都会很容易地变成热,而反过来热却不能在不产生其他影响的条件下完全变成其他形式的能,从而说明了这种转变在自然条件下也是不可逆的。热机能连续不断地将热变为机械功,一定伴随有热量的损失。第二定律和第一定律不同,第一定律否定了创造能量和消灭能量的可能性,第二定律阐明了过程进行的方向性,否定了以特殊方式利用能量的可能性。 .  ②人们曾设想制造一种能从单一热源取热,使之完全变为有用功而不产生其他影响的机器,这种空想出来的热机叫第二类永动机。它并不违反热力学第一定律,但却违反热力学第二定律。有人曾计算过,地球表面有10亿立方千米的海水,以海水作单一热源,若把海水的温度哪怕只降低O.25度,放出热量,将能变成一千万亿度的电能足够全世界使用一千年。但只用海洋做为单一热源的热机是违反上述第二种讲法的,因此要想制造出热效率为百分之百的热机是绝对不可能的。  ③从分子运动论的观点看,作功是大量分子的有规则运动,而热运动则是大量分子的无规则运动。显然无规则运动要变为有规则运动的几率极小,而有规则的运动变成无规则运动的几率大。一个不受外界影响的孤立系统,其内部自发的过程总是由几率小的状态向几率大的状态进行,从此可见热是不可能自发地变成功的。④热力学第二定律只能适用于由很大数目分子所构成的系统及有限范围内的宏观过程。而不适用于少量的微观体系,也不能把它推广到无限的宇宙。3)令人伤心绝望的定律简而言之,第二定律认为热量从热的地方流到冷的地方,科学家宁愿没有发现它。对任何物理系统,这都是显而易见的特性,毫无神秘之处:开水变凉,冰淇淋化成糖水。要想把这些过程颠倒过来,就非得额外消耗能量不可。就最广泛的意义而言,第二定律认为宇宙的“熵”(无序程度)与日俱增。例如,机械手表的发条总是越来越松;你可以把它上紧,但这就需要消耗一点能量;这些能量来自于你吃掉的一块面包;做面包的麦子在生长的过程中需要吸收阳光的能量;太阳为了提供这些能量,需要消耗它的氢来进行核反应。总之宇宙中每个局部的熵减少,都须以其它地方的熵增加为代价。在一个封闭的系统里,熵总是增大的,一直大到不能再大的程度。这时,系统内部达到一种完全均匀的热动平衡的状态,不会再发生任何变化,除非外界对系统提供新的能量。对宇宙来说,是不存在“外界”的,因此宇宙一旦到达热动平衡状态,就完全死亡,万劫不复。这种情景称为“热寂”。

何为“熵增”

“熵增”这个词在好几本书里都出现过,比如《心流》、《文明、现代化、价值投资与中国》、《向上生长》、《价值》、《少有人走的路》、《跃迁》和《时间简史》。 每次在书中看到熵增这个词的时候,我都很激动,感觉自己的网名与这些作者不谋而合,都表达着同一个意思。 《少有人走的路》在最后一章也如此解释自律,因为所有事物都在向着无规律,向着无序和混乱发展,如果你要变得自律,你就得逆着熵增做功,这个过程会非常痛苦。 薛定谔说,生命是以负熵为生的。生命的本质是什么?如果我们把生命看作一个系统,那么它就是通过摄取能量,把外界无序的、混乱的信息,转变为自身内部有序的信息,这么一个过程。 那么“熵”到底是什么?“熵”是热力学概念,代表系统的混乱程度。熵增加代表混乱增加,熵减少代表混乱减少,更加有序。 熵增原理告诉我们,一个孤立的系统的熵不会减少,总是增大或者不变。我们可以这样理解,“变得混乱”是随着时间自然发生的,这是所谓的“熵增”;而如果要变得“更加有序”,需要投入精力维护,这是“熵减”。 我们在时间的作用下终将走入熵增。想象一下你的屋子,正常情况下,如果不去收拾,过一段时间就会变得很乱。 成长是反熵增的行为,熵减让我们变得更有序,可以对抗时间的冲击,而一旦我们没有被时间消耗,就可以享受到时间的红利。 就拿生活来说,每天会有各种各样的琐事,如果我们任由其发展,那我们的生活就会变得越来越混乱。我们要想恢复到有秩序的状态,就不得不花非常大的代价才行。 类似的还有作息不规律、饮食不规律、懒散等,都是因为事情总趋于熵增。 如果我们不主动投入能量做熵减,生活就会脱离我们的掌控。 既然熵增是我们不想看到的结局,那我们又该怎样对抗熵增呢?有什么解决办法呢? 从定义来说,熵增的条件有两个:封闭系统+无外力做功。只要打破这两个条件,我们就有可能实现熵减。 对抗熵增的方法之一:让系统成为开放系统物理学家发现,当一个系统是开放系统时,就能形成负熵流,从而对抗熵增。比如,生命有机体不断进行的新陈代谢(如吃、喝、呼吸等活动),就是一个对抗熵增的过程。 这也是为什么薛定谔会说“生命以负熵为生”。他说,生命之所以能存在,就是因为生命在不断地从环境中得到“负熵”,而获取“负熵”的过程就是新陈代谢的过程。低熵的物质吃进来,高熵的物质排泄出去,从而带走体内的熵,保持身体低熵有序的状态。 如何将熵增定律迁移运用在个人成长中? 我们每个人都有自己的心智系统。如果一个人的心智成了一个孤立的系统,与外界既没有能量交换,也没有信息交换,那么它注定会面临熵增不断增加直至熵死的结局。那时,即使生命尚未终结,你的生命力也会因为心智的停滞而如一潭死水。 我们要将自己的心智打造成一个开放的系统,具体该怎么做呢? 用成长型思维和终身学习克服熵增。 对于终身学习者而言,我们通过每天的学习将自己的心智打造成一个开放的系统,后续还可能产生复利效应;对于临时学习者而言,他们的心智就近似于一个封闭的体系,无力对抗熵增,也无法产生复利效应。两者在短期内看不出明显的差别,但长此以往就会有天壤之别。 这就是熵增定律在个人心智中的迁移运用——终其一生,我们的心智都得对抗熵增,否则就很难获得成长。 对抗熵增的另一个方法:远离平衡态。 根据物理学理论,当热力学系统从一个平衡态经绝热过程到达另一个平衡态时,它的熵永不减少。所以,要想对抗熵增,就要让系统成为一个非平衡态的系统,让它从稳定变为不稳定。只有这样,系统才能在遇到一点点扰动的情况下,打破均衡,形成新的有序结构,从而让随机且无可避免的扰动成为系统发展的契机,而不是停滞在稳定的平衡态中,逐步走向熵死。 一个企业发展久了,就会进入一种稳定的平衡态中,这时如果不去改变,就会逐步走向熵死。想要对抗熵增,就要让企业成为一个非平衡态的系统,让它由稳定变得不稳定。只有这样,随机且无可避免的扰动才能成为企业发展的契机。这时,企业可以做的是,主动将竞争、创新和自我批判引入企业内部,让企业不再停留于稳定的平衡态中。 如何将远离平衡态迁移运用到我们的心智成长中呢?一共有两个方法。 (1)从舒适区走进学习区,甚至恐慌区 (2)颠覆式成长 个人成长遵循的是S形曲线,刚开始时,会有一个非常漫长的平坦状态,而后则会如火箭般骤然上升,并最终在高位保持平稳。 个人也有第二曲线,今年学过李善友教授讲的公司企业的第二曲线,发展到一定阶段之后,要上升到另外一条成长曲线。 你需要一次又一次走在漫长的平路上,然后跃上巅峰;在好不容易跃上巅峰之后,你又要开始走第二条S形曲线的漫长平路了。然后,就这样不断进行自我颠覆。 我为什么喜欢投资呢?其实与我的名字“逆熵增者”也有关系,因为投资的过程让我真实感受到了人的熵减过程。 李录说,投资,尤其是在正道上的价值投资,其实就是一个人的熵减的旅程。在这个过程中,你确实可以帮助着去创造,你确实可以做到“多赢”,你不仅帮助了自己,也帮助了身边的人。而且这些被你所支持的洞见,能够让人类世界变得和其他生物所在的客观世界完全不一样。我觉得这是一件特别美妙的事,我想把这种感觉也分享给大家。希望我们能够在价值投资的路上,可以一起走得很远。 彼得·德鲁克说:“管理要做的只有一件事,就是如何对抗熵增。只有在这个过程中,企业的生命力才会增加,而不是默默走向死亡。”当企业必然地变得涣散、失效后,管理的第一性原理就是对抗熵增,围绕如何发现问题和解决问题,如何沟通和反馈,如何凝聚共识,把组织更新到创业第一天的状态。在这样的状态里,每个人都能将自己的天赋转化为组织高效运转的驱动力,让“小宇宙”像刚诞生一样,拥有巨大潜能。 你看无论是自律的生活,还是个人成长,亦或是投资与企业管理,全都是“逆熵增”的过程,刚好这四个领域都是我的最爱,也会终身坚持,做一个终身学习者,做一个终身“逆熵增者”。 虽然这个过程会很累,但我坚信它在未来一定很值得。

为什么说“熵增定律”是让全宇宙都绝望的定律?

2019年混沌大课上,李善友教授分享了“熵增定律”,同时以华为为例,讲述了企业管理是如何通过“耗散结构”进行“反熵增”,从而活下去。 出于好奇,我查阅了一些资料,然后整理出了这篇文章,以汇总自己搜罗到的有效信息,也希望它能解答你的一些疑问。(内容如有不妥,欢迎指正,参考资料会附在文章最后。) —————————————————————————————————————————— 熵增定律,也叫“热力学第二定律”。这是德国人克劳修斯提出的理论,最初用于揭示事物总是向无序的方向的发展、以及“孤立系统下热量从高温物体流向低温不可逆”的热力学定律。 “熵”,就是事物的混乱/无序程度,在孤立系统下,熵是不断增加的,当熵达到最大值时,系统会出现严重混乱,最后走向死亡。 它很好地解释了:为什么一杯开水放着放着就凉了,为什么沙漠的沙丘全都惊人的相似,为什么水只能从高处往低处流,为什么落地的树叶不会再变成树。 熵增定律,一直被认为是令全宇宙都绝望的定律,它被解读为事物结构的必然衰退。在查阅资料的过程中,我发现了这条定律让人沮丧的几个主要原因: 1、宇宙不是永恒的,灭亡是最终归宿 大家都知道,喜马拉雅是地球第三极,是亚洲地区最重要的淡水资源地,是8亿人的淡水来源。 近来关于“本世纪末喜马拉雅山脉大部分冰川可能消失”的新闻让人心生惶恐:8亿人的生存即将面临危机。有相关数据显示:从1975年到2000年,喜马拉雅地区冰川厚度每年平均减少大约0.25米;而从2000年开始,冰川厚度每年平均减少大约半米,冰川融化速度明显加快。若趋势持续下去,到本世纪末,喜马拉雅山脉的大部分冰川将会消失。 气温升高是冰川加速融化的最重要原因,而我们人类还没有办法在不产生其它影响的情况下,为喜马拉雅造一个大型冰库,让其降温、冷冻冰川、锁住水源。熵增定律断绝了人类对于宇宙永恒的幻想,让人们认清了人类无法避免走向灭亡的命运。我们能做的,只能是呼吁低碳环保、减少尾气排放,以此抵抗熵增定律。 在熵增定律面前,人类能做的,微乎其微。 2、反熵增,只能让灭亡来得晚一点 薛定谔说:生命以负熵为食。也就是说,生命的维持和发展,是以造成环境的熵增加(亦即摄走负熵)为代价的。 我们的宇宙在经历这样一个过程:从低熵低复杂度,到高熵高复杂度。高熵就意味着高度无序、高度混乱,为了改变这种状态,我们也并非坐以待毙:“耗散结构”就能够打破熵增定律的封闭系统,与外界产生物质交换。 关于这一点,任正非有一段非常生动地比喻:“你每天去锻炼身体跑步,就是耗散结构。为什么呢?你身体的能量多了,把它耗散了,就变成肌肉了,就变成了坚强的血液循环了。能量消耗掉了,糖尿病也不会有了,肥胖病也不会有了,身体也苗条了,漂亮了。” 这就是“耗散结构”:想要拥有更好的身材、活得更为长久,我们就用“锻炼”反抗熵增;想要升职加薪、更高的社会地位,我们就用“深度学习”反抗熵增;想要更亲密的关系,我们就用“情话”“礼物”“金钱”来反抗熵增…... 企业也是如此,为了活下去,需要招聘优秀人才、需要实行竞争机制、需要投入技术研究、需要对外企业宣传、需要内部文化建设,等等。 反熵增,即“熵减”,就是让事物从“无序”到“有序”,需要大量的投入。其结果未必是好的,只是减慢了灭亡的速度而已。 3、熵增定律,本质是时间定律 熵增,也就是“无序”的增加,是事物发展的必然规律。任何自然规律,都离不开时间定律,“反熵增”显然是需要和时间赛跑。 从无序到有序,这并不容易。一株小树苗,想要长成参天大树,必然需要不断从外界获取更多能量(阳光、水分、养料等“,在生长过程中逐步分形、长出枝丫和嫩叶,然后强化根系、扩大物理边界:这不仅是小树苗和自身细胞新陈代谢的较量,更是和时间的赛跑。 企业也是如此,像是字节跳动为什么这几年发展地如日中天,其实就是因为在反熵增过程中,它跑赢了时间,在行业格局落定之前,就抢占了一席之位:抖音、头条等产品甚至成为了让巨头忌惮的流量高地。 我对于熵增定律的了解,仍然非常浅薄。但通过半天的资料搜集,确实发现它能解答大部分生活中的疑惑:为什么人都是有惰性的?为什么由奢入俭难?为什么需要法律?为什么要发展科技? 希望以上内容,对你了解事物的发展和社会的演变,有所帮助。 参考资料:(部分内容或非第一出处)

什么是熵?顺便详细解释一下熵增原理

汤甦野 在熵概念诞生已经150多年以后,讨论“熵是什么?”确实是一个很奇怪的问题。不过这看来确有必要,因为1854年由克劳修斯给出的熵定义dS=dQ/T至今仍然不能对熵的物理意义做出解释,而物理学家们并没有能够说明这是为什么? 物理学家们今天通常用玻耳兹曼1872-1875年借助于某些假设而导出的熵定理S=klnW来解释熵,式中k是玻耳兹曼常数,W为热力学几率。熵定理的假设主要有两个方面:1、等几率假设,玻耳兹曼用来导出熵定理的模型是气体分子模型,等几率假设包括了分子速度分布和分子的区域分布两种含义。2、对于分子体系来说,熵单调增大而分子分布的热力学几率也是“单调增大”,因而两者之间存在联系。根据S=klnW,最常见的解释有:熵是热力学可能性,概率、混乱或无序程度的量度等。 统计解释并没有圆满解决问题,因为热力学熵和第二定律不需要考虑等几率假设,在存在相互作用情况下,等几率假设不是普遍成立的理论前提,统计解释不能普遍适用,而例外则是一种普遍情况。同时它也不能说明为什么热力学解释不了熵概念。本文所讨论的重点是如何在热力学范围内解释熵的物理意义,对统计观点所存在问题的讨论在《熵:一个世纪之谜的解析》第2版中有详细的展开说明。 我们首先要讨论的问题是:为什么克劳修斯熵定义dS=dQ/T不能对熵的物理意义做出解释?这要从克劳修斯熵概念在数学(和物理)性质两个方面的不完备性说起。 熵是一个根据数学性质定义的状态函数,但它的数学(物理)性质却并不完备,卡诺循环设计了一种闭路可逆循环,而在数学上确定一个态函数A通常借助于这样一个关系式:∮dA=0(任意路径),克劳修斯正是根据∮dQ/T=0(可逆路径)提出了熵的定义。 dS=dQ/T只是一个数学上的定义,即借助于∮dQ/T=0(可逆而不是任意路径)证明在数学上存在一个态函数,这个态函数是什么?克劳修斯没有说清楚,因为在这样的定义形式下无法解释清楚,原因是定义的数学性质不完备。它也不像内能这样的物理量,在被证明为态函数之前就有了明确的物理意义。在某些教科书上你可以看到这样的说明:“我们强调dQ存在积分因子不是一个数学结论而是根据热力学第二定律得到的物理结论。”但是并没有发现存在某一条定律赦免了熵定义数学性质的完备性要求。 问题出在dS=dQ/T实际上不是一个全微分,这个定义令人困惑不解,定义态函数却用了Q这样的非态变量。根据态函数全微分的数学性质我们可以确定必定存在∮dS=0(任意路径) ,但是克劳修斯的结果却是∮dQ/T≤0(任意路径) ,这个结果说明dS=dQ/T不能满足态函数全微分的数学条件。而第二定律的导出就更让人感到奇怪了:熵的定义是dS=dQ/T,第二定律却来源于dS≥dQ/T,在非平衡态热力学中,我们有这样一个表达式dS=diS+deS,容易看出平衡态热力学的dQ/T只是deS(熵流)项的一种类型,说明在普遍情况下dS=dQ/T不一定成立。这是熵概念无法解释、同时也是第二定律不等式dS≥0没有全微分表达式的原因。 ∮dS=0(任意路径)是必须被满足的充分必要条件,否则熵就不能成为态函数。比较熵的定义式dS=dQ/T(可逆)和热力学第二定律的导出关系式dS≥dQ/T(可逆),不难判定dQ/T(可逆)不可能成为量S的全微分。于是问题可以归结为为:热力学需要确定熵的全微分表达式,需要一个满足∮dS=0(任意路径)的函数形式来定义熵。 有一个问题回答起来并不困难,熵概念的定义不是一个全微分而150多年来热力学的定量分析却没有发现错误的原因是:存在一个巧合,熵概念的全微分表达式已经被实际应用。 现在我们考虑怎样去确定热力学熵的全微分定义式。 在热力学中,内能U可以分为两个基本类型:1、对温度产生贡献的类型,微分式用nCvdT表示,式中n为分子摩尔数,Cv为恒容热容,T为温度;2、与广义距离有关的能量,对温度不产生贡献,微分式用Ydx表示,式中Y为广义力,dx为广义位移。例如对于一根拉紧的橡皮筋,Y是橡皮筋的张力,dx是长度的改变。分子的化学能也可以看作是Ydx一种类型,在热力学中,Ydx对应于“自由能”。 在热的输运过程中,dQ/T可以被看作已经确定的结果,即如果热力学体系对外交换能量dQ,那么熵增dS=dQ/T。 而对于做功过程,情况则有所不同,由于摩擦、阻尼等耗散因素的存在,做功过程通常也存在损耗。在可逆情况下,例如拉长一根橡皮筋,所做的功dW=Ydx,即所做的功能够以“自由能”的形式完全储存。而当存在摩擦、阻尼时,所做的功将会产生损耗,有一部份能量将转化为热,这时将有dW>Ydx,两者的差即为转化为热的损耗dQ=dW-Ydx。熵增加为(dW-Ydx)/T。与热输运合并考虑得到 dS=dQ/T+(dW-Ydx)/T=(dU-Ydx)/T 上式是热力学中熵的一个主要表达式,但来源与经典方式不同,在大多数情况下,这个式子似乎可以用dQ/T来说明,但存在例外。对于理想气体: dS=(dU+pdV)/T=nCvdT/T+ pdV/T= nCvdT/T+nRdlnV 内能全部为对温度产生贡献的类型,其熵包含了两项:第一项解释为∫nCvdT对温度T分布的平均程度,第二项解释为空间分散程度(的量度),两种解释都来源于函数形式的数学意义。 对于内能两个不同类型的能量形式而言,对温度产生贡献的“热能” ∫nCvdT是已经产生耗散的能量类型,熵则是这种耗散的量度,自由能∫Ydx(不包含-pdV)则可解释为未经耗散的能量类型,其熵值为零。 在Ydx中,-pdV与∫nCvdT相联系而不是一种独立能量类型,这可以由“热能”的两种输运方式得到解释:第一种是热的输运,如热从高温流向低温,输运的能量已存在自发变化能力的部份耗散;第二种是热功转换,相当于从能量∫nCvdT中提纯出未经耗散的能量(自由能),而将相应的耗散量pdV保留在原有体系中,在可逆情况下,这个保留的耗散量与输出的自由能正好相等,不可逆过程则意味着产生了新的耗散。与其他类型的自由能耗散的区别在于:-pdV与dW之差对能量∫nCvdT不产生贡献,而Ydx与dW之差则对应于相应的增量nCvdT,即转化为与温度有关的能量类型。 热力学熵可以重新定义为: dS =(dU-Ydx)/T 或: dS= nCvdT/T+nRdlnV 这一结果说明热力学熵是一个能量分布函数。上述两个表达式都满足∮dS=0(任意路径),即满足全微分的数学条件,与过程无关。同时不改变现有理论的定量分析结果,因为热力学理论已经在应用,除了定义之外,在经典热力学中,dQ/T在上两个表达式中实际上更多的是作为“偏微分”来处理。 现在我们可以给出熵概念的热力学解释: 热力学熵是能量(“热能”)∫nCvdT的能级布平均程度和(粒子)空间分布离散度的量度,其数值表达了热力学体系自发变化能力的耗散量; 第二定律表述为: 自发过程朝着“热能”的能级分布趋向平均或/和(粒子)分布离散度增大、或(和)相互作用自由能减少的方向进行;热力学自发过程内能“自发变化”能力的耗散量单调增大。

熵增原理含义是什么 熵增有何原理

1、熵增原理是一条与能量守恒有同等地位的物理学原理。 2、熵增原理是适合热力学孤立体系的,能量守恒定律是描述自然界普遍适用的定律。熵增定律仅适合于孤立体系,这是问题的关键。实际上,绝对的联系和相对的孤立的综合,才是事物运动的本质。虽然从处理方法上讲,假定自然界存在孤立过程是可以的。但是从本质上讲,把某一事物从自然界中孤立出来是带有主观色彩的。当系统不再人为地被孤立的时候,它就不再是只有熵增,而是既有熵增,又有熵减了。于是可以看到能量守恒定律仍然有效。 3、熵总是联系着大量子系统,而人类社会正是这样一个复杂的体系。在人类社会中不仅有熵增,而且有熵减,这就使关于人类的科学与整个自然科学产生分歧,出现自然科学与人文科学的矛盾。 4、在科学中有三个基本定律,即质量守恒定律,能量守恒定律和熵增定律。质量、能量守恒定律在微观领域又被推广为质、能相关定律。质量守恒定律,能量守恒定律和质能相关定律在数学上表示为等式。而熵增定律则是不等式,即在孤立系中,熵增总是大于或等于零(△S≥0)。在这种等式与不等式的差别中,隐含着深刻的意义。 5、从系统三象性的基点来看,问题是这样的:任何系统状态(点)上物质性、能量性、信息性不可分离地共存着,但物质(质量)和能量是守恒的,而信息却(信息是负熵)不守恒。 6、由于在孤立系中熵总是增加的,而熵是混乱度。那么,系统在孤立情况下总是自动地趋向于混乱与无序,这就与生物的有序化发展产生矛盾,出现克劳胥斯与达尔文的分裂。 7、由于熵总是增加的,因而过程就出现单一的时间之矢,从而是不可逆的,这就与牛顿力学的可逆时间产生矛盾,出现牛顿、爱因斯坦与普里戈金、哈肯的分裂。 8、熵总是联系着大量子系统,而人类社会正是这样一个复杂的体系。在人类社会中不仅有熵增,而且有熵减,这就使关于人类的科学与整个自然科学产生分歧,出现自然科学与人文科学的矛盾。 9、质量守恒定律和能量守恒定律是自然界的普适定律,而熵增定律则适合于热力学孤立体系。任一质点或任一质点系都适合于质量守恒定律和能量守恒定律,但一个质点就谈不上熵增,非孤立体系的熵也不一定增加。

熵增定律,为什么会被称为令人绝望的物理定律?

熵增定律,意味着宇宙一切都是有“宿命”的。当人觉得自己的一切都是命中注定,而自己又不能改变的时候,自然就会觉得“绝望”。

熵增定律是怎么回事,它真的能让时光倒流吗?

科学家实现时间逆转的研究[1]引发热议。据称,该研究为探索时间逆转开辟了一个方向。那么,时间机器真的能够造出来?我们能够逆转时间回到过去吗?事实上,很多人对这项研究产生了误解,这并非真正意义上的时间倒流。所谓的时间倒流,是要让时间回到过去,事情能够回到未发生之前,但该研究并没有发明出这样的时间机器。简单来说,这些科学家实现的“时间逆转”与视频倒放有点类似。如果我们拍到一个玻璃打碎,或者把杯子中的水泼出去的视频,然后把视频倒放,就能看到打碎的玻璃复原回去,泼出去的水回到杯子中,这样看起来就像是时间逆转一样。只是在这项研究中,发生“逆转”的是量子计算。另外,还需要注意的是,这项研究只是基于算法的模拟,并没有进行过真正的实验。总之,科学家没有造出能够让我们穿越到过去的时间机器。事实上,在物理学中,时间逆转是不被允许的,因为有一个参量会让时间之箭始终向前流逝,这就是熵。熵越大意味着混乱度越高,有序度越低。根据热力学第二定律,孤立系统的熵只会增加,这就是为什么打碎的玻璃不可能自动复原,时间只能向前流逝,所以这个定律也被称为熵增定律。迄今为止,科学家从未发现过违反熵增定律的现象。另外,从逻辑上来说,时间倒流还会导致悖论。如果有一位时间穿越者回到了过去,哪怕只是一分钟前的过去,然后他杀死一分钟前的自己。这样就会有悖论,一个已经死亡的人又怎会在一分钟之后进行时间穿越呢?而没有人进行时间穿越,他又怎会被一分钟之后的自己杀死呢?虽然有科学家提出了量子力学中的多世界诠释来解释时间穿越的悖论,但至今没有证据表明平行宇宙是存在的。正如爱因斯坦所言,一只老鼠只是被观测者看了一眼就导致宇宙出现剧烈变化,这是不能让人信服的。一切要以证据说话,在没有相关实验证据之前,平行宇宙只是一种美好的幻想。

熵增定律通俗易懂解释,为什么熵增是最绝望的定律

熵增是最绝望的定律主要源自于宇宙论,因为在现今的世界上,有很多物质都是由能量而转化。然而能量拥有着特质,这种特质又会决定宇宙上的质量态。熵增定律是核心中的重点,甚至可以说是精粹。爱因斯坦曾经称其为最高的定律,是不能够被证伪的一个定律。 熵增定律和墨菲定律一样,都是常见的定律。熵增定律所表达的是热量会从温度较高的物体,渐渐的流向温度较低的物体,这种情况不可逆。经过科学家的一点点研究,最后表达式定为:S =u222bdQ/T或ds = dQ/T。适用的范围是孤立系统,熵属于状态函数,是一个物理学中的表达式。 在表达式中,用S表示熵,使用Q来表示热量,T则表示的具体温度。其含义为:在一个系统里面所含有的熵,应该等于这个系统处于一定过程,自身所吸收以及耗散的量。最终能够证明热量在系统之内处于高温情况,但是这种高温会像低温走动。 根据表达式进行推算,例如dQ1为物体的热增量,而T1表示绝对温度;热增量用dQ2表示,又用T2表示绝对温度,最后能够推算总熵变”会比0大。从而充分的证明了,熵增定律是不可逆行的。 比如说现代家庭生活中的洗衣机,为了在生活中更加方便,所以发明了这个机器。从事物的表面上去观察,主要是为了提高在洗衣服时的工作效率,并且还能够节省时间。但是很多人都忽略,洗衣机在清洗的过程中会产生消耗。 最主要消耗的就是电能,由于电能不会再生,并且还会对环境造成伤害。同时洗衣服时还会排除一些废水,产生垃圾,所以这些都会出现不可逆的环境破坏。人类的生活中有很多事情都是无序的,并且一直都做着无序的发展,这就是在生活中出现的,所谓的熵增定律。

“熵增定律”为何被称为最让人沮丧的定律?

这个定律说的就是我们的地球或者是宇宙必然会走向不可逆转的毁灭。所以听到了之后就会让人感觉到特别沮丧。

很多人都说熵增定律是物理学界最可怕的定律,它是怎样影响着我们生活的?

比如说现代家庭生活中的洗衣机,为了在生活中更加方便,所以发明了这个机器。从事物的表面上去观察,主要是为了提高在洗衣服时的工作效率,并且还能够节省时间。但是很多人都忽略,洗衣机在清洗的过程中会产生消耗。
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