熵在热力学中的所有应用

来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/25 01:07:31
熵在热力学中的所有应用
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熵在热力学中的所有应用
熵在热力学中的所有应用

熵在热力学中的所有应用
熵在热力学中是表征物质状态的参量之一,通常用符号S表示.在经典热力学中,可用增量定义为dS＝(dQ/T),式中T为物质的热力学温度；dQ为熵增过程中加入物质的热量.下标“可逆”表示加热过程所引起的变化过程是可逆的.若过程是不可逆的,则dS＞(dQ/T)不可逆.从微观上说,熵是组成系统的大量微观粒子无序度的量度,系统越无序、越混乱,熵就越大.热力学过程不可逆性的微观本质和统计意义就是系统从有序趋于无序,从概率较小的状态趋于概率较大的状态. 单位质量物质的熵称为比熵,记为s.熵最初是根据热力学第二定律引出的一个反映自发过程不可逆性的物质状态参量. 热力学第二定律是根据大量观察结果总结出来的规律,有下述表述方式： ①热量总是从高温物体传到低温物体,不可能作相反的传递而不引起其他的变化； ②功可以全部转化为热,但任何热机不能全部地、连续不断地把所接受的热量转变为功（即无法制造第二类永动机）； ③在孤立系统中,实际发生的过程总使整个系统的熵值增大,此即熵增原理.摩擦使一部分机械能不可逆地转变为热,使熵增加.热量dQ由高温(T1)物体传至低温(T2)物体,高温物体的熵减少dS1=dQ/T1,低温物体的熵增加dS2=dQ/T2,把两个物体合起来当成一个系统来看,熵的变化是dS＝dS2+dS1＞0,即熵是增加的. 物理学家玻尔兹曼将熵定义为一种特殊状态的概率：原子聚集方式的数量.可精确表示为： S=KlogW K是比例常数,现在称为玻尔兹曼常数.

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