‘壹’ 熵是什么意思
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。
熵S是状态函数,具有加和(容量)性质,是广度量非守恒量,因为其定义式中的热量与物质的量成正比,但确定的状态有确定量。其变化量ΔS只决定于体系的始终态而与过程可逆与否无关。
由于体系熵的变化值等于可逆过程热温商δQ/T之和,所以只能通过可逆过程求的体系的熵变。孤立体系的可逆变化或绝热可逆变化过程ΔS=0。
(1)熵的物理意义是什么扩展阅读:
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。
在孤立系统中,体系与环境没有能量交换,体系总是自发地向混乱度增大的方向变化,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,所以说整个宇宙可以看作一个孤立系统,是朝着熵增加的方向演变的。
‘贰’ 关于熵的定义和解释!
熵在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。在科学技术上泛指某些物质系统状态的一种量度,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。此外它还包括热力学定义和统计学定义:
一、热力学定义
在热力学中,熵是系统的热力学参量,它代表了系统中不可用的能量,衡量系统产生自发过程的能力。熵增加,系统的总能量不变,但其中可用部分减少。孤立系统的熵不会减少,这也是热力学第二定律的表现之一。
二、统计学定义
在统计学中,熵衡量系统的无序性,代表了系统在给定的宏观状态(如温度、压强、体积等等)下,处于不同微观状态的可能性,或者说构成该宏观系统的微观方式的数量。
举例,已知在3个盒子里有3个球,这个是系统的宏观状态,微观状态则是球在不同盒子间的分布(如3个球全部在第一个盒子,或者一个盒子里有一个球等等)。熵越高的系统就越难精确描述其微观状态。
(2)熵的物理意义是什么扩展阅读:
人类社会发展过程本身就是一个不断熵增、熵减的过程:
熵增就是指人类社会的混乱程度开始加剧,比如战争爆发,出现经济危机,这些事情都会导致人类社会出现熵增的情况。熵减就说明人类社会开始进入了一个正常发展的状态中。俗称太平盛世,虽然宇宙理论上一直处于熵增状态,但是局部还是会出现熵减。
人类社会也是这样,有的国家爆发战争,但是有的国家就处于一个和平的状态。而人类的社会之所以能够发展,就是因为熵增和熵减的交替。
比如战争会促进科技的发展,但是也会摧毁大量的文明成果。和平发展时期,科技发展的就没有那么快速了,但是文明成果能够很好地保留下来。
‘叁’ 熵是什么意思
负熵即熵减,是熵函数的负向变化量。
负熵是物质系统有序化、组织化、复杂化状态的一种量度。
齐拉德首次提出了“负熵”这个经典热力学中从未出现过的概念和术语。
熵是用以表示某些物质系统状态的一种量度或说明其可能出现的程度。(或者说是描述一个孤立系统中物质的无序程度)
在等势面上,熵增原理反映了非热能与热能之间的转换具有方向性,即非热能转变为热能效率可以100%,而热能转变成非热能时效率则小于100%(转换效率与温差成正比),这种规律制约着自然界能源的演变方向,对人类生产、生活影响巨大;在重力场中,热流方向由体系的势焓(势能+焓)差决定,即热量自动地从高势焓区传导至低势焓区,当出现高势焓区低温和低势焓区高温时,热量自动地从低温区传导至高温区,且不需付出其它代价,即绝对熵减过程。
熵所描述的能量转化规律比能量守恒定律更重要,通俗地讲:熵定律是"老板",决定着企业的发展方向,而能量守恒定律是"出纳",负责收支平衡,所以说熵定律是自然界的最高定律。
‘肆’ 熵的物理意义
热力学第二定律说:一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。
因此一个热力学系统的不可逆过程的初态和终态是有差异的,而这种差异决定了过程的方向。
熵就是表示这个热力学过程的进行方向的一个函数。
我这样讲,能够清楚吗,你现在学习的是什么教材?
‘伍’ 熵是什么如何理解熵原理和熵增原理
熵,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。
灯泡碎了不能自己复原,而这一切都是因为熵。
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,不会变得有序。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。
‘陆’ 熵的物理学意义
熵:
热力学中表征物质状态的参量之一,通常用符号S表示。在经典热力学中,可用增量定义为dS=(dQ/T),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,实际发生的过程,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。
◎ 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。
◎ 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。
◎ 在信息论中,熵表示的是不确定性的量度。
1.只有当你所使用的那个特定系统中的能量密度参差不齐的时候,能量才能够转化为功,这时,能量倾向于从密度较高的地方流向密度较低的地方,直到一切都达到均匀为止。正是依靠能量的这种流动,你才能从能量得到功。
江河发源地的水位比较高,那里的水的势能也比河口的水的势能来得大。由于这个原因,水就沿着江河向下流入海洋。要不是下雨的话,大陆上所有的水就会全部流入海洋,而海平面将稍稍升高。总势能这时保持不变。但分布得比较均匀。
正是在水往下流的时候,可以使水轮转动起来,因而水就能够做功。处在同一个水平面上的水是无法做功的,即使这些水是处在很高的高原上,因而具有异常高的势能,同样做不了功。在这里起决定性作用的是能量密度的差异和朝着均匀化方向的流动。
熵是混乱和无序的度量.熵值越大,混乱无序的程度越大. 我们这个宇宙是熵增的宇宙.热力学第二定律,体现的就是这个特征. 生命是高度的有序,智慧是高度的有序. 在一个熵增的宇宙为什么会出现生命?会进化出智慧?(负熵) 热力学第二定律还揭示了, 局部的有序是可能的,但必须以其他地方更大无序为代价. 人生存,就要能量,要食物,要以动植物的死亡(熵增)为代价. 万物生长靠太阳.动植物的有序, 又是以太阳核反应的衰竭(熵增),或其他的熵增形势为代价的. 人关在完全封闭的铅盒子里,无法以其他地方的熵增维持自己的负熵. 在这个相对封闭的系统中,熵增的法则破坏了生命的有序. 熵是时间的箭头,在这个宇宙中是不可逆的. 熵与时间密切相关,如果时间停止"流动",熵增也就无从谈起. "任何我们已知的物质能关住"的东西,不是别的,就是"时间". 低温关住的也是"时间". 生命是物质的有序"结构"."结构"与具体的物质不是同一个层次的概念. 就象大厦的建筑材料,和大厦的式样不是同一个层次的概念一样. 生物学已经证明,凡是到了能上网岁数的人, 身体中的原子,已经没有一个是刚出生时候的了. 但是,你还是你,我还是我,生命还在延续. 倒是死了的人,没有了新陈代谢,身体中的分子可以保留很长时间. 意识是比生命更高层次的有序.可以在生命之间传递. 说到这里,我想物质与意识的层次关系应该比较清楚了. 这里之所以将"唯物"二字加上引号. 是因为并不彻底.为什么熵减是这个宇宙的本质,还没法回答. (摘自人民网BBS论坛)
不管对哪一种能量来说,情况都是如此。在蒸汽机中,有一个热库把水变成蒸汽,还有一个冷库把蒸汽冷凝成水。起决定性作用的正是这个温度差。在任何单一的、毫无差别的温度下——不管这个温度有多高——是不可能得到任何功的。
“熵”(entropy)是德国物理学家克劳修斯(Rudolf Clausius, 1822 – 1888)在1850年创造的一个术语,他用它来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度。能量分布得越均匀,熵就越大。如果对于我们所考虑的那个系统来说,能量完全均匀地分布,那么,这个系统的熵就达到最大值。
在克劳修斯看来,在一个系统中,如果听任它自然发展,那么,能量差总是倾向于消除的。让一个热物体同一个冷物体相接触,热就会以下面所说的方式流动:热物体将冷却,冷物体将变热,直到两个物体达到相同的温度为止。如果把两个水库连接起来,并且其中一个水库的水平面高于另一个水库,那么,万有引力就会使一个水库的水面降低,而使另一个水面升高,直到两个水库的水面均等,而势能也取平为止。
因此,克劳修斯说,自然界中的一个普遍规律是:能量密度的差异倾向于变成均等。换句话说,“熵将随着时间而增大”。
对于能量从密度较高的地方向密度较低的地方流动的研究,过去主要是对于热这种能量形态进行的。因此,关于能量流动和功-能转换的科学就被称为“热力学”,这是从希腊文“热运动”一词变来的。
人们早已断定,能量既不能创造,也不能消灭。这是一条最基本的定律;所以人们把它称为“热力学第一定律”。
克劳修斯所提出的熵随时间而增大的说法,看来差不多也是非常基本的一条普遍规律,所以它被称为“热力学第二定律”。
2.信息论中的熵:信息的度量单位:由信息论的创始人Shannon在着作《通信的数学理论》中提出、建立在概率统计模型上的信息度量。他把信息定义为“用来消除不确定性的东西”。
Shannon公式:I(A)=-logP(A)
I(A)度量事件A发生所提供的信息量,称之为事件A的自信息,P(A)为事件A发生的概率。如果一个随机试验有N个可能的结果或一个随机消息有N个可能值,若它们出现的概率分别为p1,p2,…,pN,则这些事件的自信息的平均值:
H=-SUM(pi*log(pi)),i=1,2…N。H称为熵。
‘柒’ “熵”是什么意思
热力体系中,不能利用来做功的热能可以用热能的变化量除以温度所得的商来表示,这个商叫做熵。熵,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。
熵的大小与体系的微观状态Ω有关,即S=klnΩ,其中k为玻尔兹曼常量,k=1.3807x10-23J·K-1。 体系微观状态Ω是大量质点的体系经统计规律而得到的热力学概率,因此熵有统计意义,对只有几个、几十或几百分子的体系就无所谓熵。
(7)熵的物理意义是什么扩展阅读
性质:
1,状态函数
熵S是状态函数,具有加和(容量)性质,是广度量非守恒量,因为其定义式中的热量与物质的量成正比,但确定的状态有确定量。其变化量ΔS只决定于体系的始终态而与过程可逆与否无关。由于体系熵的变化值等于可逆过程热温商δQ/T之和,所以只能通过可逆过程求的体系的熵变。,
2,宏观量
熵是宏观量,是构成体系的大量微观离子集体表现出来的性质。它包括分子的平动、振动、转动、电子运动及核自旋运动所贡献的熵,谈论个别微观粒子的熵无意义。
3,绝对值
熵的绝对值不能由热力学第二定律确定。可根据量热数据由第三定律确定熵的绝对值,叫规定熵或量热法。还可由分子的微观结构数据用统计热力学的方法计算出熵的绝对值,叫统计熵或光谱熵。
‘捌’ “熵”的物理意义是什么它是如何被定义的
不知道你需要什么样的解释,我用最通俗的说法帮你解释下吧,熵定义为混乱度,举例,睡觉前被子是整齐的,我们就说混乱度比较小,起床后被子凌乱,那就是混乱度比较大,一般我们用熵是比较混乱度的改变来看的,ΔS就叫熵变,混乱度增大,就是熵增加,ΔS>0反之熵减少ΔS<0对于化学物质来说,固体就像睡觉前叠的整齐的被子,熵比较小,气体就像起床后的被子,混乱,熵比较大所以由固体到气体的过程是ΔS>0,气体越多熵增加越多。看是不是可以更好的理解吧。
‘玖’ 熵的宏观物理意义是什么
熵指的是物质系统的热力学函数,在整个宇宙当中,当一种物质转化成另外一种物质之后,不仅不可逆转物质形态,而且会有越来越多的能量变得不可利用。
‘拾’ 物理学上的"熵"是个什么概念为什么叫"熵"
熵在物理上有两种定义
克劳修斯熵:可逆过程中体系与环境交换的热量与温度的比。
波尔兹曼熵:微观状态数的自然对数值与波尔兹曼常数的乘积。
两者实际上是一致的,前者是宏观定义,后者是微观定义。
前者说明熵的物理意义是一种能量的退化和蜕变,
后者说明熵的物理意义是体系混乱度的一种量化描述。
熵的意义很抽象,初学者不太好理解,如果是高中生就不必强求了。
之所以叫“熵”,是因为第一个定义里,熵等于热量与温度的熵,“火”字旁代表热量。
楼上说的有错。
正确的表述是,绝热体系只会向熵增加的方向变化。条件是“绝热体系”而不是“一切体系”,
另外,这是热力学第二定律,不是第一定律。