熵是一种世界观.pptVIP

* * 热力学第二定律 熵是一种世界观 世界观是人们对整个世界及人与世界关系的总的看法和根本观点 人们首先形成的是对于现实世界各种具体事物的看法和观点。久而久之，人们逐渐形成了关于世界的本质、人和客观世界的关系等总的看法和根本观点，这就是世界观。一般说来，人人都有自己的世界观，并以此来观察问题和处理问题。 运动量守恒 笛卡儿 宇宙是上帝创造的一台机器，对万能的上帝而言，这台机器一定是一旦启动就永无休止的运动，这需要运动量守恒做保证． 活力守恒 惠更斯 莱布尼兹 英国物理学家汤姆逊（即开尔文） 德国物理学家克劳修斯 违背热力学第一定律的过程不可能发生 不违背热力学第一定律的过程不一定都可以发生 初步结论: 此所谓：覆水难收 人们通过大量观察、实验，概括出热现象的另一自然规律，即热力学第二定律 不可能将热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化（即热量不会自动地从低温物体传到高温物体） 外界需对系统作功，就属“其它变化”。此表述说明热传导过程的不可逆性。 一.自然过程的方向性 不可能从单一热源吸取热量并使它完全变为有用的功而不引起其它变化 % 的热机称为第二类永动机 开尔文另一表述为：第二类永动机是不可能造成的。 它并不违背热力学第一定律，但违背热力学第二定律 统计意义上的热力学第二定律 分布 详细分布 1 4 6 4 1 　　开始时，4个分子都在A部，抽出隔板后分子将向B部扩散并在整个容器内无规则运动。隔板被抽出后，4分子在容器中可能的分布情形如下图所示： 　微观态共有24=16种可能的方式，而且4个分子全部退回到A部的可能性即几率为1/24=1/16 一般来说，若有N个分子，则共2N种可能方式，而N个分子全部退回到A部的几率1/2N.对于真实理想气体系统1023/mol，这些分子全部退回到A部的几率为 对单个分子或少量分子来说，它们扩散到B部的过程原则上是可逆的。但对大量分子组成的宏观系统来说，它们向B部自由膨胀的宏观过程实际上是不可逆的。 　 热力学第二定律所表达的不可逆性质实际上是这样一种统计必然性：对于一个不受外界影响的孤立系统，其内部发生的任何过程，总是从几率小的状态向几率大的状态进行。这就是热力学第二定律的统计意义． 　 熵是热力学系统中几率或无序度的量度，几率越大，无序度越高则熵越大。所以孤立系统中一切实际过程是向着熵增加的方向进行。 二.热力学第二定律的统计意义 系统处于该宏观态时的熵 系统处于某一宏观态的热力学概率（即该宏观态所含微观态的数目） 玻耳兹曼常量 三.表述为熵增加的热力学第二定律 　 熵这个物理量．它是根据热力学第二定律确定的一个新的状态函数． 　 熵是反映任何系统在微观层次上的无序程度的，微观无序度增加，熵就增加． 　 熵可以通过测量系统的温度和热能来确定熵，但我们更关心的是熵的变化． 　 可以证明：任何物理过程中各个参与者的总熵必定是要么增加要么保持不变；熵不会减少．这就是熵增加原理。 不可逆过程 可逆过程 取 取 孤立（或绝热）系统内部所发生的过程不可逆时，其熵增加；所发生的过程可逆时，其熵不变。 四.热力学第二定律之能源与环境 　 熵的增加是能量退化的量度，自然界的实际过程都是不可逆过程，即熵增加的过程． 　 每利用一份能量，就会得到一定的惩罚------把一部分本来可以利用的能量变为退化的能量。 　 退化的能量，实际上就是环境污染的代名词，节约能源就是保护杯境，而保护环境就是保护人类的生存条件。 642* 自行车 178* 步行 60 城市间火车 32 公共汽车 25 合伙用车（平均乘坐4人） 14 商业航空飞机 7 私家小轿车（平均乘坐1.15人） 人·公里/升 交通工具 *将食物的卡路里数折合成汽油的容积 感冒：起因---运动或劳累过后，身体消耗大量能量， 产生大量废热（体内熵大增）如能迅速排除，人相 安无事。 但如此时或吹风、或着凉 皮肤，并下令皮肤毛细血管收缩阻止身体散热， 这样体内原有积熵排不出，还进一步产生积熵，以 致积熵过剩。熵是无序度的量度。因此人体内二千 多化学反应开始混乱--使人头痛、发烧、畏寒畏冷、 全身无力。抵抗力减弱…..人因此感冒了. ,皮肤感到过凉， 此信息传到大脑的调温中心---丘脑，进行调温以暖 中医说: 内有虚火,外感风寒. 西医说: 感冒了,有炎症. 物理学家说: 如何治疗呢? 中医说: 西医说: 物理学家说: 发汗清热. 退热消炎 积