1樓:淡如水若寒
熵並不是一種物質,它的本質是描述物理狀態的一個物理量。就像溫度這個物理名
專詞,它是描述物屬質冷熱程度的一種物理量。
熵最初是由熱力學第二定律所提出的物理量,描述在一個系統當中混亂秩序與時間的一種物理量。
後來,這個名詞被引入天文學,大致來說,就是衡量宇宙隨著時間混程度的一種物理量。
天文學上普遍認為,若是可以測量出宇宙熵的總體趨向,便可以提出一個更為完善的宇宙模型——若是熵大於某個特定值,那麼宇宙將會無限膨脹下去,直至永遠;若是小於某個特定值,那意味著宇宙將會重新收縮,重新進行宇宙大**的過程。但是這個特定值目前無法被測量,以現在人類的科學程度,尚無法精確測量。
熵的本質是什麼,在天文學上的定義
2樓:匿名使用者
熵(entropy)指的是體系的混亂的程度,它在控制論、概率論、數論、天體物理、生
命科學等領域都有重要應用,在不同的學科中也有引申出的更為具體的定義,是各領域十分重要的參量。熵由魯道夫·克勞修斯(rudolf clausius)提出,並應用在熱力學中。後來在,克勞德·艾爾伍德·夏農(claude elwood shannon)第一次將熵的概念引入到資訊理論中來。
熵是一個極其重要的物理量但卻又以其難懂而聞名於世。克勞修斯於2023年首先引入它用來定量地闡明熱力學第二定律。後來玻爾茲曼賦予了熵的統計解 釋。
到了2023年西拉德又將熵與資訊聯絡起來給出了熵的新含義。目前熵不僅廣泛出現在自然科學和工程技術各個領域甚至在社會科學人文科學和經 濟領域也常會遇到熵的蹤跡。由於熵的概念比較抽象隱晦它既廣泛的為人們所應用又廣泛地被人們濫用。
熵到現在還是科學沒有弄明白的概念熵和它的本質是 什麼熵由什麼決定的等微觀機制還沒有弄明白只給出了巨集觀統計解釋認為概率法制是制約熵的本質。其實熱力學和統計物理學是在巨集觀框架下完成的它並沒 有深入微光世界的實質是巨集觀統計的表現。現代科學也無法給出熵本質的答案因為熵是用熱量和熱力學溫度來定義和度量的而熱量的定義就是一個含糊和矛盾 的概念溫度又是由熱量來定義的所以造成熵概念的不清和混亂甚至產生困惑例如宇宙熱寂就困惑科學界到現在無法給出實質性的解答生命賴以負熵生 存這個負熵是什麼無人知道。
熱力學和統計物理學在沒有弄清熱量的基礎上為了解決和動力學的矛盾將自身的研究範圍延伸到不可逆過程不但沒有深入到 問題的本質反而使理論趨向複雜耗散結構就是其代表。物理學家普遍認為熱力學的現象和規律可以回溯到動力學規律加以統一然而如何從時間反演對稱的微 觀動力學得出巨集觀的不可逆性以及在巨集觀領域內熱力學是否全面有效還是一個科學尚待澄清和解決的問題。
參考資料
3樓:觀玄者
熵的本質是在溫度、壓力相同條件下,在一定的區域內,物質由高密度向低密度擴散,當物質密度均衡時的密度值就確定為熵。
在天文學上的定義:恆星、星系、星系團由密集向稀疏區域擴散。當恆星、星系、星系團不擴散也不收縮時的宇宙空間物質的密度值,就是天文學的熵。
4樓:知道嗎
2023年,德國物理學家魯道夫·克勞修斯首次提出熵的概念,用來表示任何一種能量在空間中分佈的均勻程度,能量分佈得越均勻,熵就越大。一個體系的能量完全均勻分佈時,這個系統的熵就達到最大值。 在克勞修斯看來,在一個系統中,如果聽任它自然發展,那麼,能量差總是傾向於消除的。
讓一個熱物體同一個冷物體相接觸,熱就會以下面所說的方式流動:熱物體將冷卻,冷物體將變熱,直到兩個物體達到相同的溫度為止。克勞修斯在研究卡諾熱機時,根據卡諾定理得出了對任意可逆迴圈過程都都適用的一個公式 :
ds=(dq/t)。證明對於絕熱過程q=0,故s≥0,即系統的熵在可逆絕熱過程中不變,在不可逆絕熱過程中單調增大。這就是熵增加原理。
由於孤立系統內部的一切變化與外界無關,必然是絕熱過程,所以熵增加原理也可表為:一個孤立系統的熵永遠不會減少。它表明隨著孤立系統由非平衡態趨於平衡態,其熵單調增大,當系統達到平衡態時,熵達到最大值。
熵的變化和最大值確定了孤立系統過程進行的方向和限度,熵增加原理就是熱力學第二定律。 2023年,夏農在bell system technical journal上發表了《通訊的數學原理》(a mathematical theory of ***munication)一文,將熵的概念引入資訊理論中。熱力學第一定律就是能量守恆與轉換定律,但是它並未涉及能量轉換的過程能否自發地進行以及可進行到何種程度。
熱力學第二定律就是判斷自發過程進行的方向和限度的定律,它有不同的表述方法;克勞修斯的描述1熱量不可能自發地從低溫物體傳到高溫物體,即熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化;開爾文的描述2不可能從單一熱源取出熱量使之全部轉化為功而不發生其他影響;因此第二類永動機是不可能造成的。熱力學第二定律是人類經驗的總結,它不能從其他更普遍的定律推匯出來,但是迄今為止沒有一個實驗事實與之相違背,它是基本的自然法則之一。由於一切熱力學變化(包括相變化和化學變化)的方向和限度都可歸結為熱和功之間的相互轉化及其轉化限度的問題,那麼就一定能找到一個普遍的熱力學函式來判別自發過程的方向和限度。
可以設想,這種函式是一種狀態函式,又是一個判別性函式(有符號差異),它能定量說明自發過程的趨勢大小,這種狀態函式就是熵函式。如果把任意的可逆迴圈分割成許多小的卡諾迴圈,可得出∑(δqi/ti)r=0 (1)即任意的可逆迴圈過程的熱溫熵之和為零。其中,δqi為任意無限小可逆迴圈中系統與環境的熱交換量;ti為任意無限小可逆迴圈中系統的溫度。
上式也可寫成 ∮(δqr/t)=0 (2)克勞修斯總結了這一規律,稱這個狀態函式為「熵」,用s來表示,即ds=δqr/t (3)對於不可逆過程,則可得ds>δqr/t (4)或 ds-δqr/t>0 (5)這就是克勞修斯不等式,表明了一個隔離系統在經歷了一個微小不可逆變化後,系統的熵變大於過程中的熱溫商。對於任一過程(包括可逆與不可逆過程),則有ds-δq/t≥0 (6)式中:不等號適用於不可逆過程,等號適用於可逆過程。
由於不可逆過程是所有自發過程之共同特徵,而可逆過程的每一步微小變化,都無限接近於平衡狀態,因此這一平衡狀態正是不可逆過程所能達到的限度。因此,上式也可作為判斷這一過程自發與否的判據,稱為「熵判據」。對於絕熱過程,δq=0,代入上式,則dsj≥0 (7)由此可見,在絕熱過程中,系統的熵值永不減少。
其中,對於可逆的絕熱過程,dsj=0,即系統的熵值不變;對於不可逆的絕熱過程,dsj>0,即系統的熵值增加。這就是「熵增原理」,是熱力學第二定律的數學表述,即在隔離或絕熱條件下,系統進行自發過程的方向總是熵值增大的方向,直到熵值達到最大值,此時系統達到平衡狀態。
「熵」的物理意義是什麼?它是如何被定義的
5樓:匿名使用者
熵 【拼音:shāng】熵的概念是由德國物理學家克勞修斯於2023年所提出。化學及熱力學中所指的熵,是一種測量在動力學方面不能做功的能量總數。
熵亦被用於計算一個系統中的失序現象。熵是一個描述系統狀態的函式,但是經常用熵的參考值和變化量進行分析比較。
1.混亂度和微觀狀態數
決定反應方向主要有兩個因素:[1]
(1).反應熱效應。放熱反應使體系的能量下降
(2).混亂度。一些吸熱反應在一定溫度下也可進行 特點是反應體系的混亂度變大。體系的微觀狀態數越多,體系的混亂度越大,微觀狀態數可以定量地表明體系的混亂度。
2.狀態函式
熵:描述體系混亂度的狀態函式叫做熵,用s表示。體系的狀態一定,其微觀狀態數一定,如果用狀態函式來表示混亂度的話,狀態函式與與微觀狀態數ω存在下列關係s=klnω,其中k=1.
38×10-23j/k叫波爾茲曼常數。熵是一種具有加和性的狀態函式,體系的熵值越大則微觀狀態數ω的越大,即混亂度越小(孤立系統都是由非平衡到平衡狀態轉化的),因此可以認為化學反應趨向於熵值增加,即趨向於∆rs>0。過程的始終態一定,狀態函式s的改變數∆s的值是一定的,過程中的熱量變化是和途徑有關的量,若以可逆方式完成這一過程時,熱量用qr表示,則∆s=qr/t 。
在373k,1.013×105pa時ho(l) →ho(g)的相變熱為44.0kj/mol故此過程的摩爾熵變∆**=qr/t= 44.
0×103/373=118(j/mol·k)
3.熱力學第三定律和標準熵
熱力學第三定律:在0k時任何完整晶體中的原子或分子只有一種排列方式,即只有唯一的微觀狀態,其熵值為零。從熵值為零的狀態出發,使體系變化到p=1.
013×105pa和某溫度t,如果知道這一過程中的熱力學資料,原則上可以求出過程的熵變值,它就是體系的絕對熵值。於是人們求得了各種物質在標準狀態下的摩爾絕對熵值,簡稱標準熵,單位為kj/mol。
熵的繁體字是什麼， 熵值 是什麼
一樣的寫法 熵 聲母 s 字頭 熵 四筆號碼 8846 注音 sh ng 摘要 shang 筆畫 15畫 部首畫 04 部首 火部 釋義 1.熱力學中表示不能利用來作功的熱能的數字 即熱能的變化量除以溫度所得的商 2.科學技術上泛指某些物質系統狀態的一種量度或者某些物質狀態可能出現的程度。部首查詢 ...
法的本質是什麼,法律的本質是什麼
這要看這個國bai家的du體系是怎麼樣的了 如果zhi是 的 那法dao就靠近 統治階級的專 屬意志 如果是開明的 那法就靠近所有人的意志法本身是不存在的 它是一種規則 人定出來的規則它不是絕對的 如果 那也需要有人擁護 不可能完全是統治階級的意志 如果是開明 也需要人性化的規則 不可能完全是所有人...
熵，焓的具體通俗含義是什麼熵與焓的區別，請說通俗一點的辨別
我也比較迷糊，但是定義是這樣的 熵 s 就是封閉體系中不能做功的所有能量的總和，或者說不表現為溫度的能量的總和。相反做功時必然有些能量變成了熵，所以永動機不存在 熱力學第二定律 也就是說熵表現出了一個系統能夠做功的能力。所以一個系統如果更外界隔離的話，熵總是保持不變或者增加的。如果增加了，又沒有做功...