热力学的第二定律和熵

作者&投稿:经朗 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
热力学第二定律与熵?~

熵和麦克斯韦妖啥意思?通俗理解熵和热力学第二定律

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。
热力学第二定律有很多表述方法,这是和其他物理定律不太相同的地方。热力学第二定律的内涵非常丰富,每种经典表述都反映了第二定律的一个侧面,这些不同的侧面是相互联系的,由一个可以证明另一个。
熵增加原理反映了第二定律的核心内容,是第二定律比较好的定量表述,不过并不能完全反映第二定律的全貌。第二定律的多种表述融汇贯通后,才可以认为对第二定律的内涵比较准确地把握了。

扩展资料:
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。
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。
参考资料来源:百度百科-热力学第二定律

热力学第二定律是限定实际热力学过程发生方向的热力学规律。它证实熵增加原理成立:达到平衡态的热力学系统存在一个态函数熵,孤立系的熵不减少,达到平衡态时的熵最大。这就是说,热力学第二定律要求:孤立系中发生的过程沿着熵增加的方向进行,称为熵判据。它与热力学第一定律和热力学第三定律一起,构成了热力学理论的基础。由它引出的卡诺定理指出了提高热机和制冷机经济性的方向和限度。
经验指出热功转换是不可逆的,热功转换不可逆性可以在大量的热机循环中观察到,无法制成一个只从高温热源吸热而不放热到低温热源的循环动作的热机。经过总结大量实践得到结论:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用的功而不产生其他影响。这就是热力学第二定律的开尔文表述。它否定了制作第二类永动机(见永动机)的可能性。除热功转换不可逆性外,热量传递也是不可逆的:热量总是自发地从高温物体传递到低温物体,而相反的过程是不可能自发地进行的。在大量实验的基础上,克劳修斯总结出热力学第二定律另一种表述:不可能把热量从低温物体传递到高温物体而不产生其他影响。
从微观上看,与其他宏观现象一样,不可逆现象也是由大量粒子组成的系统在宏观上表现出来的统计规律性。在一定的宏观条件下,大量粒子组成的系统可取的微观态以及与之相关的宏观态都是偶然事件,各自以一定的概率发生。概率大的宏观态在实验中被观测到的机会要多。系统的平衡态是给定宏观条件下概率最大的宏观态。对于一个由大量粒子组成的系统与其平衡态相应的概率远大于其他宏观态的概率。因此,宏观系统中自发进行的不可逆过程,实际上是在给定条件下系统从概率较小的宏观态向概率较大的宏观态转变的过程;当系统达到概率最大的宏观态后,自发过程停止,达到了平衡态。
宏观态出现的概率与它包含的微观态的数目有关。一种宏观态所对应的微观态的数目称为热力学概率。热力学概率越大,这种宏观态在实验中被观测到的机会越多。平衡态是热力学概率W最大的宏观态,具有确定的数值 ,故若用玻耳兹曼公式定义平衡态的熵为S=klnW,则系统中自发进行的由概率较小的状态过渡到概率较大的状态的不可逆过程是一个熵增加的过程,从而在微观上解释了熵增加原理。



熵和麦克斯韦妖啥意思?通俗理解熵和热力学第二定律




什么是热力学第二定律?什么是熵?为什么说熵在增加?谢谢!
没有外界输入能源、能量,粒子最终都会慢慢的停顿下来,继而不再产生热能。熵是用来衡量体系凌乱程度的量 用熵解释:热力学第二定律 不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响;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;不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。

热力学第二定律的三个基本量是什么?
S是熵,deltaS也就是熵变,熵表示一个系统的混乱程度,这个定义其实是比较模糊的,举个简单的例子比如相同条件下一个系统温度上升了,其中粒子运动加快,也就可以说发生了熵增。在热力学第二定律中阐述了:在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。

熵的定义
若过程是不可逆的,则 ,下标“ir”是英文单词“ireversible‘’的缩写,表示表示加热过程所引起的变化过程是不可逆的。合并以上两式可得 ,此式叫做克劳休斯不等式,是热力学中第二定律最普遍的表达式。2、统计热力学 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=1.380...

热力学三个基本定律
体系中内能变化与体系和环境之间以功和热形式的能量变换具有定量关系,用数学公式表示如下:dU=dQ+dW (4.1)其中,若体系对环境做功和输出热量,使体系的内能降低,则Q和W为正值;反之环境对体系做功和输入热量,使体系内能增加,则Q和W为负值。(2)热力学第二定律和熵 自然界的自发过程常常具有...

简述热力学第二定律
热力学第二定律与熵和自然选择的关系 一、热力学第二定律与熵 熵是衡量一个系统混乱程度的一个物理量。在封闭系统中,熵总是不断增加的,这意味着系统总是朝着更加混乱、无序的方向发展。这个现象与热力学第二定律密切相关。根据热力学第二定律,自然过程总是朝着熵增加的方向进行。在一个封闭系...

华为之熵,光明之矢
今天刚刚读完朋友送的一本书《华为之熵,光明之矢》,偃卷而思,受益匪浅。在介绍这本书之前,先介绍几个热力学第二定律以及熵的概念。热力学第一定律:即能量守恒定律,能量是可以转化的。热力学第二定律:在一个封闭的系统里,系统的能量以及与能量相关的有序性是递减的。如水从高处流到低处,...

如何理解热力学第二定律
熵增原理:对于隔离系统,自发反应就是不可逆反应,所以熵增的判据就是反应是否自发的判据,△Siso=△Ssys +△Samb >0,反应自发(△Siso是隔离系统的总熵变,△Ssys是系统内部的熵变,△Samb是环境的熵变)。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 increa...

熵定律是所有科学定律的第一定律是谁说的
熵定律是科学定律之最,这是爱因斯坦的观点。我们知道能源与材料、信息一样,是物质世界的三个基本要素之一,而在物理定律中,能量守恒定律是最重要的定律,它表明了各种形式的能量在相互转换时,总是不生不灭保持平衡的。熵的概念最早起源于物理学,用于度量一个热力学系统的无序程度。热力学第二定律...

物理学上的"熵"是个什么概念?为什么叫"熵"?
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。

什么是熵增?关于熵增定律,你都知道多少?
统计学方面,熵增系统的特点,就是变得越来越难描述其微观状态。三、熵增原理 对于一个孤立的热力学系统而言,熵总是不断地增加或者保持不变,根本不会减少。熵增原理,就是描述一个孤立系统的演化方向。这也就说明了一个孤立系统不会向着有序的方向发展。熵增定律,也就是热力学第二定律。这个定律...

佛山市15557967782: 热力学第二定律 -
索枫布洛: 热力学第二定律是独立于热力学第一定律的另一条基本规律.该定律不是由第一定律推演出来的,它涉及的问题不同于第一定律所涉及的范围,它是第一定律的补充. (1)第一定律只指出了效率η≯100%,第二定律指出的是效率η≠100%,说明功...

佛山市15557967782: 热力学第二定理与熵的关系第二定理说不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零.烧红的铁块和普通铁块放在一起.普通铁块会吸热而不是烧红的铁块会吸热.第... -
索枫布洛:[答案] 在热力学中,第二定律是基本命题,是逻辑源头,不可推导,不能称为“定理”.熵增加原理的内容(可以理解为第二定律的核心内容)是:“孤立(或绝热)系统的熵永不减少(其中熵不变的情形对应着可逆过程)”.离开孤立(即不受外界的任何...

佛山市15557967782: 热力学第零、一、二、三定律分别是什么? -
索枫布洛:[答案] 热力学第零定律的语言表述是: 如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡,那么它们也必定处于热平衡. 热力学第一定律反映了能量守恒和转换时应该遵从的关系,它引进了系统的态函数——内能.热力学第一定律也可以表述...

佛山市15557967782: 热力学第二定律怎样理解? -
索枫布洛:[答案] 第一,热力学第二定律的表述(说法)虽然繁多,但都反映了客观事物的一个共同本质,即自然界的一切自发过程都有“方向性”,并且一切自发过程都是不可逆的. 第二,热力过程的方向性,是可以用“熵”来衡量的,也即孤立系的一切实际过程...

佛山市15557967782: 热学的熵是什么回是啊? -
索枫布洛:[答案] 熵 shāng ◎ 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(... 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....

佛山市15557967782: 热力学第二定律是什么?如题. -
索枫布洛:[答案] 在19世纪早期,不少人沉迷于一种神秘机械——第一类永动机的制造,因为这种设想中的机械只需要一个初始的力量就可使其运转起来,之后不再需要任何动力和燃料,却能自动不断地做功.在热力学第一定律提出之前,人们一直围绕着制造永动机...

佛山市15557967782: 简述热力学第一定律和热力学第二定律的内容 -
索枫布洛:[答案] 热力学第一定律:热力系内物质的能量可以传递,其形式可以转换,在转换和传递过程中各种形式能源的总量保持不变. 热力学第二定律:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响;不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不...

佛山市15557967782: 热力学第二定律有两种表述,一种是克劳修斯表述,另一种叫开尔文表述,请你写出开尔文表述______. -
索枫布洛:[答案] 热力学第二定律有不同的表述:其中开尔文表述为:不可能从单一热库(源)吸收热量,使之完全变成功(全部对外做功),而不产生其他影响(不引起其他变化). 故答案为:不可能从单一热库(源)吸收热量,使之完全变成功(全部对外做功)...

佛山市15557967782: 热力学第二定律到底什么意思?为什么一定是不能由低温到高温物体呢?我不明白一楼的意思. -
索枫布洛:[答案] 热力学第二定律指明了自发过程的方向——总是朝着熵增大的方向进行.这一点我相信你明白. 热量不借助环境做功而从低温物体传递到高温物体是熵减少过程.所以不能自发进行.那么为什么熵会减少? 熵是无序程度.一种最常见的表现就是分子热运动....

佛山市15557967782: 热力学第二定律与化学的熵减反应冲突吗? -
索枫布洛:[答案] 不冲突,热力学第二定律是指在不受外力的情况下,成立的.是无秩序的自发的.化学的熵减反应显然不是自发的.

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网