物理化學:關于熵的物理意義的理解
熵的物理意義是:熵是系統(tǒng)混亂度的一種量度,一切不可逆過程都是向混亂度增加(即熵增加)的方向進行.比如熱是分子混亂運動的表現(xiàn),而功是有序運動,因此功向熱的轉化是規(guī)則運動轉變?yōu)椴灰?guī)則運動,是混亂度增加的過程。
請教:如何理解氣體由高壓向低壓擴散;水流從高處向低處流動;電流從高電位向低電位流動;等這些不可逆過程也是混亂度增加的過程呢?
請各位大蝦不吝賜教,謝謝。
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熵的物理意義是:熵是系統(tǒng)混亂度的一種量度,一切不可逆過程都是向混亂度增加(即熵增加)的方向進行.比如熱是分子混亂運動的表現(xiàn),而功是有序運動,因此功向熱的轉化是規(guī)則運動轉變?yōu)椴灰?guī)則運動,是混亂度增加的過程。
請教:如何理解氣體由高壓向低壓擴散;水流從高處向低處流動;電流從高電位向低電位流動;等這些不可逆過程也是混亂度增加的過程呢?
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京公網安備 11010802022153號
混亂度實際上就是均勻程度,混亂度最大就是最均勻。通常大家以為均勻跟混亂度好像是完全相反,實際上均勻就是混亂度,任何一個體系均勻了,就是混亂度最大了。
https://gsgz.cersp.com/article/browse/83466.jspx
可見氣體由高壓向低壓擴散將使體系變的更均勻,混亂度變得更大,即向熵增加方向進行。
其他同理。
要把能量轉化為功,一個系統(tǒng)的不同部分之間就必須有能量集中程度的差異。熵的增加就意味著有效能量的減少。每當自然界發(fā)生任何事情,一定的能量就被轉化成了不能再做功的無效能量。氣體的擴散由于氣壓差,水流流動由于重力勢能差,電流流動由于電壓差,這些過程發(fā)生后,有效能量逐漸變少,無效能量逐漸增多,這就是混亂度增加的體現(xiàn)。
不知道解釋得清不清楚,如有不足請指正。
1、一些概念上的東西:如果學過統(tǒng)計力學,對熵的理解應該就會深刻些,比如玻爾茲曼統(tǒng)計中,熵就是和微觀態(tài)數直接關聯(lián),微觀態(tài)數多就混亂,熵就大;而平衡態(tài)認為是熵最大的。另外,并不是一切不可逆過程都是熵增加的;熵增加原理說的是絕熱體系或者孤立體系(孤立了自然絕熱了),熵一定增加。最后,熱也是可以向功轉變的……
2、平衡態(tài)是熵最大的狀態(tài),那些過程都是非平衡向平衡轉變,所以熵會增大。不知道這樣理解可不可以
謝謝!但還是有一些不明白的,比如高處的水向低處流動,由最初集中在高處變成了最后集中在了低處,怎么理解體系變得更均勻了呢?
能量傾向于從密度較高的地方流向密度較低的地方,直到一切都達到均勻為止。
江河發(fā)源地的水位比較高,那里的水的勢能也比河口的水的勢能來得大。由于這個原因,水就沿著江河向下流入海洋。要不是下雨的話,大陸上所有的水就會全部流入海洋,而海平面將稍稍升高?倓菽苓@時保持不變。但分布得比較均勻。
https://www.sdklyz.com/zhuanti/h ... fo.asp?art_inID=202
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