熵增定律是热力学第几定律 熵增定律的地位
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- 2025-02-18 02:07
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什么是熵增?关于熵增定律,你都知道多少?
熵增就是孤立热力学系统的熵不减少,总量增大或者保持不变,双僧意味着一个事物走向毁灭,要把自己和事物维持在一个稳定的熵水平。
熵增定律是热力学第几定律 熵增定律的地位
熵增定律是热力学第几定律 熵增定律的地位
是热力学的定律,由克劳修斯提出,公式表达为,S =∫dQ/T或ds = dQ/T 。
它的意思是如果一些事物在没有其他因素干扰的情况下,可以从有序走向无序;我知道这个定律是可以促进人们积极向上,有利于人们规范自己的行为,能够改变不良的习惯。
什么是热力学第二定律?
热力学第二定律也是熵增定律。一个封闭的环境中,熵是不断增加的,秩序是从有序到无序的。很多企业现在在企业管理的核心理念会用到热力学第二定律,比如华为的熵减文化。
一滴可溶于水的墨水滴在水里,墨水会迅速均匀散开。一热一冷的两个铁块贴在一起,热的铁块会迅速将热量传导给冷的铁块,最终达到相同的温度。
为什么墨水滴进水里后,没有分布成其他特殊形状,也不会变回原来的墨水滴? 而两个铁块也不会出现热的更热,冷的更冷,或交替变热的情况呢?
就像苹果是掉到地上,而不是飞到天上一样,这种看起来理所应当的现象,背后往往隐藏着我们这个世界最基本的规律。我们刚刚提到的墨水和铁块的例子,所遵循的就是热力学第二定律,也就是我们今天的主题。
我们都知道,我们生活的世界,是由一个个做无规则运动的微小粒子组成的。粒子们运动得越剧烈,它们组成的物体温度越高。
而一热一冷的两个铁块,高温铁块内部的铁原子运动剧烈,低温铁块内部铁原子运动相对温和。那么,高温铁块把热量传到低温铁块,使两个铁块中铁原子运动的剧烈程度趋近,这就是符合热力学第二定律的。
克劳修斯对热力学第二定律的表述,说的就是热量从高温到低温这种温度传导的方向性。
而热力学第二定律真正的内涵,并不仅仅是热量传导的方向性,而是一个颇有哲学意味的结论—— 事物会自发地向混乱、无序的方向发展。
我们刚才说到的铁块一冷一热,本身就是一种秩序,两个铁块最终变成相同温度,其实也就是打破了原来的秩序;同样的,一滴墨水和一杯清水,也是一种秩序,墨水滴到水里散开,也就是打破了秩序,向混乱和无序发展。
如果我们再深究一步,这个所谓的“定律”到底是为什么呢?
宇宙真的就毫无理由地偏爱混,偏爱无序吗?
想回答这背后真正的奥秘,需要用统计学的工具。
我们来做一个有趣的数学 游戏 。想象你面前有两个箱子,你手里有四个小球,可以将每个球放到任意一个箱子里。每次放球,都是完全的,随机的。
通过简单的计算就会发现,四个球全都装在箱子A或B的概率,各是1/16;一三分,或三一分的概率则各是4/16;两个箱子各有2个球的概率是6/16。
可以看出来,两个箱子里球的数量,有较大的概率是接近的,较小概率会相很大。如果我们将球的总数不断增加,会越来越明显地看到这个趋势。
……
不难想象,如果小球数量极大极大,那么在两个箱子的均匀分布,就几乎是一个必然。
以上,就是我们所做的数学 游戏 。
现在我们联想一下开头的那个实验。滴入水中的颜料分子,就是数量巨大的“小球”,这些小球在水杯中的运动接近于完全随机,而水杯中的不同区域,就是一个个虚拟的“箱子”。
基于我们以上的计算, 任意在水杯中选取两个体积相同的区域,颜料分子有极大的概率在这两个区域的分布量基本相等。 这也解释了我们开头所说的,墨水为什么会在水中均匀散开。
因此, 从统计学角度来说,并不是我们的世界偏爱混乱和无序,而是混乱和无序本身,有更大概率存在。
所以说,老摸到一串电话号码,也是因为这种情况的概率本身就更大。以后你再摸一手烂牌,就别怪人家洗牌的了,其实这都是数学的套路呀!
希望我的回答对您有所帮助。
热力学第二定律是阐明与热现象相关的各种过程进行的方向、条件及限度的定律。 热力学第二定律指明了自然界的热功转化中的普遍规律,
热力学第二定律有两种表述
1、按传热的方向性表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
2、按机械能和内能的转化方向性表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。
以上两种表述是等价的,都揭示了自然界的基本规律:一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性,即一切与热现象有关的宏观的自然过程都是不可逆的
热力学第二定律说明第二类永动机是不可能实现,即不可能从单一热库吸收热量全部用来对外做功。
热力学定律和第二定律的内容
热力学定律基本内容是,热可以转变为功,功也可以转变为热;消耗一定的功必产生一定的热,一定的热消失时,也必产生一定的功。热力学定律是能量守恒原理的一种表达方式。热力学第二定律,又称“熵增定律”,表明了在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。
热力学定律和第二定律是科学界公认的宇宙普遍规律。能量守恒定律是说,能量可以由一种形式变为另一种形式,但其总量既不能增加也不会减少,是恒定的。二十世纪初爱因斯坦发现能量和质量可以互变后,此定律改为能质守恒定律。这个定律应用到热力学上,就是热力学定律。
热力学第二定律是描述热量的传递方向的:分子有规则运动的机械能可以完全转化为分子无规则运动的热能;热能却不能完全转化为机械能。此定律的一种常用的表达方式是,每一个自发的物理或化学过程总是向著熵(entropy)增高的方向发展。熵是一种不能转化为功的热能。
而熵的改变量等于热量的改变量除以温度,高、低温度各自集中时,熵值很低;温度均匀扩散时,熵值增高。物体有秩序时,熵值低;物体无序时,熵值便增高。现在整个宇宙正在由有序趋于无序,由有规则趋于无规则,宇宙间熵的总量在增加。
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。
熵增定律,也就是热力学第二定律。这个定律是由克劳修斯提出的。熵增定律就是热量从高温物体流向低温物体的这个过程是不可逆的。熵增定律可以用物理表达式,表达为:S =∫dQ/T或ds = dQ/T。 熵增原理表明,对于绝热过程,一般只会发生dS≥0 的过程,当dS = 0, 表示这是一个可逆过程;dS>0表示这是一个不可逆过程。
在绝热条件下,熵值减少的过程是不可能发生的。可能发生的过程,一般是使系统的熵增大,直接达到一个相对平衡的状态。
热力学第二定律 熵增定律
热力学第二定律就是说,所有封闭系统最终都会趋向混乱程度的状态,除非外部注入能量。这就是熵增的原理。
熵增定律是说在一个孤立的系统中,如果没有外力的介入,其混乱程度会不断地增加,这个过程就是熵增。就比如你自己住的房间,你不打扫卫生,它过一段时间它就是朝着凌乱的方向发展的,它是不可逆的,我们只能通过打扫整理房间来延缓这个过程,但是你不能阻止它的变化。
众所周知熵增定律是不可逆转的,人类只能减缓熵增的过程,因此人类无法实现永生,不过我们可以通过各种方法减缓熵增。比如说健康的饮食,规律的作息习惯,再加上适当的运动,让我们的身体变得更健康,熵增就被减缓了。
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,的联系和相对的孤立的综合,才是事物运动的本质。
热力学第二定律也叫做熵增原理吗
热力学第二定律:又称熵增定律。
热力学第二定律:热力学基本定律之一,其表述为不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,或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,或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。熵增定律表明了在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度不会减小。克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。开尔文表述:不可能制成一种循环动作的热机,从单一热源取热,使之完全变为功而不引起其它变化。
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