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熵的概念及其在化学中的应用

熵的概念及其在化学中的应用

熵的概念及其在化学中的应用熵是热力学的一个重要概念,用于描述系统的无序程度。

它可以帮助我们理解和解释化学反应、相变和平衡态等现象。

本文将简要介绍熵的概念,并探讨其在化学中的应用。

一、熵的定义及背景知识熵是由德国物理学家鲁道夫·克劳修斯在19世纪中叶提出的。

它通常用符号S表示,单位是焦耳/开尔文(J/K)。

熵的定义可以简单描述为“系统的无序程度”。

一个系统越无序,其熵值越大。

为了理解熵的概念,我们需要先了解热力学第二定律,该定律表明不可逆过程中系统熵的增加是不可逆性的表现。

对于孤立系统来说,其熵永远不会减少,只会增加或保持不变。

当一个系统达到热力学平衡时,其熵达到最大值,也就是最大的无序状态。

二、熵与化学反应熵在化学反应中发挥着重要的作用。

根据热力学第二定律,一个化学反应只有在熵增加的条件下才能自发进行。

换言之,反应物到产物的转化必须 begingroupentails些程度上的“混乱”或无序。

这是因为无序状态对应着熵增加,而熵增加是自然趋势。

例如,考虑一个化学反应:A + B → C + D。

在该反应中,原子和分子从有序的状态(A和B)转变为无序的状态(C和D)。

这个过程begingroupentails熵的增加,因此可以自发进行。

相反,如果反应导致熵的减少,则需要外界施加能量才能进行,称为非自发反应。

三、熵与相变熵在相变(例如液态到气态的蒸发)中也起到关键的作用。

相变是物质状态的转变,伴随着分子的重新排列、能量的转移和熵的变化。

根据热力学,将液态水转化为气态水所需的能量称为潜热。

在相变过程中,潜热作为能量输入,使分子脱离彼此的相互作用力。

这一转变导致了水分子之间的无序程度的增加,也就是熵的增加。

相反,将气态水转化为液态水需要从系统中释放能量,该过程称为冷凝。

冷凝过程中,水分子重新排列成有序状态,无序程度降低,熵减少。

四、熵在平衡态中的应用熵在平衡态中也具有重要意义。

熵的最大值对应着系统达到平衡的状态。

热力学中的熵与热力学第二定律

热力学中的熵与热力学第二定律

热力学中的熵与热力学第二定律热力学是研究热量与能量转换关系的学科,而熵(entropy)是热力学中一个重要的概念。

本文将介绍熵的定义和特性,并解释熵在热力学第二定律中的应用。

一、熵的定义与基本特性熵是热力学中的一个状态函数,用S表示,它度量了系统的无序程度或混乱程度。

根据统计热力学的观点,当系统的无序程度较高,熵的值也较高;当系统有序程度较高,熵的值较低。

熵可以用数学公式表示为:S = k ln W其中,S表示系统的熵,k是玻尔兹曼常数,ln表示自然对数,W 是系统的微观状态数,表示系统可以处于的不同状态的数量。

熵具有以下几个基本特性:1. 熵是一个状态函数,与系统的路径无关。

这意味着无论系统经历了怎样的变化,最终的熵值只与系统的初始状态和最终状态有关。

2. 熵在不可逆过程中增加,而在可逆过程中保持不变或减少。

可逆过程是指系统与外界之间没有任何摩擦、能量损耗等能量转化损失的过程;而不可逆过程则与之相反,包含能量转化损耗、摩擦产生的能量等。

3. 熵的增加代表着系统的能量转化的不可逆性和能量利用的低效性。

这也是熵在热力学第二定律中的重要作用。

二、热力学第二定律与熵热力学第二定律是热力学中最重要的定律之一,主要阐述了热量在系统和环境之间传递的方向。

而熵则是作为热力学第二定律的一个重要概念被提出并应用其中。

热力学第二定律有多种表述方式,其中之一是卡诺定理(Carnot theorem)。

卡诺定理指出,对于所有工作在相同温度下的热机,存在一个最大效率,这个效率只依赖于这两个热源的温度差。

而这个最大效率可以用熵的概念进行描述。

对于两个热源温度分别为T1和T2(T1 > T2),卡诺定理给出的最大效率为:η = 1 - (T2 / T1)其中,η表示热机的效率,T2 / T1表示热机工作过程中熵变的比值。

这里的熵变指的是系统和环境熵的变化量。

根据熵增加的特性,不可逆过程会使系统的熵增加,即熵变为正值。

因此,根据卡诺定理,最大效率只能在可逆过程中达到。

熵

基本释义熵shang【拼音】:[shāng]详细释义1:物理学上指热能除以温度所得的商,标志热量转化为功的程度。

2: 科学技术上用来描述、表征系统不确定程度的函数。

亦被社会科学用以借喻人类社会某些状态的程度。

3:传播学中表示一种情境的不确定性和无组织性。

英文释义:The degree of randomness or disorder in a thermodynamic system.编辑本段熵的特点1.熵是体系的状态函数,其值与达到状态的过程无关;2.熵的定义是:dS=dQR/T,因此计算不可逆过程的熵变时,必须用与这个过程的始态和终态相同的可逆过程的热效应dQR来计算;3.TdS的量纲是能量,而T是强度性质,因此S是广度性质。

计算时,必须考虑体系的质量;4.同状态函数U和H一样,一般只计算熵的变化。

编辑本段历史概念提出1850年,德国物理学家鲁道夫·克劳修斯首次提出熵的概念,用来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度,能量分布得越均匀,熵就越大。

一个体系的能量完全均匀分布时,这个系统的熵就达到最大值。

在克劳修斯看来,在一个系统中,如果听任它自然发展,那么,能量差总是倾向于消除的。

让一个热物体同一个冷物体相接触,热就会以下面所说的方式流动:热物体将冷却,冷物体将变热,直到两个物体达到相同的温度为止。

克劳修斯在研究卡诺热机时,根据卡诺定理得出了对任意可逆循环过程都都适用的一个公式:dS=(dQ/T)。

证明对于绝热过程Q=0,故S≥0,即系统的熵在可逆绝热过程中不变,在不可逆绝热过程中单调增大。

这就是熵增加原理。

由于孤立系统内部的一切变化与外界无关,必然是绝热过程,所以熵增加原理也可表为:一个孤立系统的熵永远不会减少。

它表明随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态,其熵单调增大,当系统达到平衡态时,熵达到最大值。

熵的变化和最大值确定了孤立系统过程进行的方向和限度,熵增加原理就是热力学第二定律。

熵的定义(精)

熵的定义(精)

A (U - TS ) TS 5744 J G ( H - TS ) TS 5744 J
② 第二过程与第一过程具有相同的始末态,故所有的状态函数 的改变量不变: ΔU = ΔH = 0, ΔS = 19.15 J/K, ΔG = ΔA = -5744 J, W = 0, Q = 0。 用什么来判断该过程的方向呢?5个判据只有一个可用:该 过程为一等温过程,可以用亥姆霍兹函数ΔA 判断过程的性质。 dAT ≤δW实,体 或:ΔAT ≤ W实,体 { ΔA = - 5744 J。实际过程,W = 0,故: ΔAT ≤ W,过程自发。
G U pV TS H TS
dAT ,V 0 or AT ,V 0 dGT , p 0 or GT , p 0
作业:3-19、23、24、31
解 ①理想气体等温过程; ΔU = ΔH = 0. W = - Q = - nRTln = - 1×8.315×300×ln
1013 .25 kPa 101.325 kPa
p p
1
2
= - 5744 J,
Q = 5744 J.
S nCp ,m ln
T2 p 1013.25 nRln 1 8.315 ln J/K 19.15 J/K T1 p2 101.325
热力学第一定律导出了热力学能这个状态函数, 为了处理热化学中的问题,又定义了焓。 热力学第二定律导出了熵这个状态函数,但用熵 作为判据时,体系必须是孤立体系,也就是说必须同 时考虑体系和环境的熵变,这很不方便。
通常反应总是在等温、等压或等温、等容条件下 进行,有必要引入新的热力学函数,利用体系自身状 态函数的变化,来判断自发变化的方向和限度。
(2) 含有相变化过程的ΔG 计算

热力学的熵概念

热力学的熵概念

热力学的熵概念热力学是研究物质和能量转化的科学,而熵(entropy)则是热力学中一个重要的概念。

熵可以用来描述系统的混乱程度或者无序程度,是热力学中衡量系统的状态变化的指标。

本文将从熵的定义、关键性质和应用等方面进行论述。

一、熵的定义熵最初是由克劳修斯(Clausius)在19世纪提出的,他将熵定义为对系统无序程度的度量。

熵的符号通常用S表示,单位是焦耳/开尔文(J/K)。

熵根据系统的状态变化进行计算,其变化可以通过以下的热力学公式得到:ΔS = ∫ (dQ/T)其中,ΔS表示熵的变化量,dQ表示系统在过程中吸收或者释放的热量,T表示系统的温度。

二、熵的特性熵具有以下几个关键性质:1. 熵是一个状态函数:熵只取决于系统的初始状态和最终状态,与系统的具体过程无关。

这意味着熵是一个在热力学中非常有用的性质。

2. 熵的增加原理:熵在自然界中总是趋向增加。

这是由于热能在能量转化中会产生熵的增加,而热能是无法完全转化为有用的功的。

3. 熵与无序程度的关系:熵可以看作系统的混乱程度或者无序程度的度量。

当系统趋向于更混乱的状态时,熵的值也会增加。

4. 熵与可逆性的关系:对于可逆过程,系统的熵不变。

这是因为可逆过程中吸收的热量和释放的热量可以完全相互抵消,从而不会改变系统的熵。

三、熵的应用熵在热力学中有着广泛的应用,包括以下几个方面:1. 熵的计算:通过计算熵的变化,可以了解系统在过程中的状态变化。

这对于工程领域中的能量转化和热力学分析非常重要。

2. 熵的热力学定律:基于熵的概念,热力学建立了很多重要的定律,如热力学第二定律和熵增加原理。

这些定律为能量转化和热力学过程提供了基本原理。

3. 熵的应用于信息论:熵在信息论中也有重要的应用。

在信息论中,熵被用来衡量信息的不确定性和无序程度,对于信息编码和传输有着重要的指导意义。

总结:熵是热力学中一个重要的概念,用来描述系统的混乱程度或者无序程度。

熵具有状态函数的特性,并且根据熵的增加原理,在自然界中总是趋向增加。

熵的定义式及其适用条件

熵的定义式及其适用条件

熵的定义式及其适用条件
熵是热力学中的一个重要概念,它描述了系统的无序程度。

熵的定义
式为:
S = k ln W
其中,S表示系统的熵,k是玻尔兹曼常数,W是系统的微观状态数。

这个定义式表明了一个重要事实:系统越有序,其微观状态数就越少,而系统越无序,则其微观状态数就越多。

因此,当一个系统处于高度
有序状态时,它的熵值会非常低;而当一个系统处于高度无序状态时,则其熵值会非常高。

熵的适用条件包括:
1. 系统必须是封闭的。

也就是说,在计算一个系统的熵值时,我们必
须考虑到该系统与外界之间没有任何物质和能量交换。

2. 系统必须达到平衡态。

只有在平衡态下,才能够准确地计算出一个
系统的熵值。

3. 系统必须处于可观测范围内。

也就是说,在计算一个系统的熵值时,我们需要考虑到该系统内所有不同微观状态所对应的概率分布情况。

总之,在计算一个系统的熵值时,我们需要考虑到该系统内所有可能
出现的微观状态,并且需要将这些微观状态所对应的概率分布情况考
虑在内。

只有在满足这些条件的情况下,我们才能够准确地计算出一
个系统的熵值。

总结一下,熵是一个非常重要的热力学概念,它描述了系统的无序程度。

通过使用熵的定义式,我们可以准确地计算出一个系统的熵值,
并且可以利用这个值来推导出系统内部发生的各种物理过程。

但是,
在计算一个系统的熵值时,我们需要注意到一些适用条件,并且需要
将这些条件考虑在内。

热力学熵的概念

热力学熵的概念

热力学熵的概念热力学是研究能量转化和能量传递规律的一个重要分支。

而熵则是热力学中一个重要的概念,它描述了系统的无序程度。

本文将介绍热力学熵的概念、熵的计算和熵的应用。

一、熵的概念熵是热力学中表示系统无序程度的物理量,用符号S表示。

根据熵的定义,当系统的无序程度越高时,熵的值就越大。

反之,当系统的有序程度越高时,熵的值就越小。

熵的单位是焦耳/开尔文(J/K)。

热力学第二定律指出,在一个孤立系统中,熵是不断增加的。

换句话说,自然过程会使得系统的无序程度提高,从而使得熵增加。

这体现了系统趋于混沌和无序的趋势。

二、熵的计算熵的计算可以通过熵的基本定义和一些熵变的关系公式来实现。

熵的基本定义是S = klnW,其中k为玻尔兹曼常数,W为系统的微观状态数。

系统的微观状态数是指在给定的宏观条件下,系统可以存在的不同的微观状态的数量。

当系统在平衡态下发生微小变化时,由熵的定义可得熵的变化量为ΔS = Q/T,其中ΔS为熵变,Q为系统吸收或释放的热量,T为系统所处的温度。

这个关系可以用来计算系统在温度变化下的熵变。

三、熵的应用熵的概念在自然科学和工程技术中有广泛的应用。

以下是熵在不同领域的一些应用举例。

1. 生态学:熵的概念可以用来描述生态系统的稳定性和可持续性。

当生态系统的熵增加时,意味着系统的无序程度提高,可能导致系统的崩溃和不可逆转的变化。

2. 信息理论:熵在信息理论中也有重要的应用。

在信息传输和压缩领域,熵被用来衡量信息的平均不确定程度。

信息的熵越高,其中包含的信息量就越大。

3. 材料科学:熵在材料科学中可以描述物质的有序程度和相变过程。

例如,在固液相变时,物质的熵会发生明显的变化,从而改变物质的性质。

4. 经济学:熵的概念在经济学中被应用于研究资源分配和经济增长。

熵增加可以反映经济系统的无序状态,而有效的资源分配和经济增长可以减少系统的熵,提高经济效益。

总结:热力学熵是描述系统无序程度的物理量,它在热力学、生态学、信息理论、材料科学和经济学等领域有重要的应用。

熵

熵熵shāng〈名〉物理名词,用热量除温度所得的商,标志热量转化为功的程度[entropy]物理意义:物质微观热运动时,混乱程度的标志。

热力学中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。

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。

◎物理学上指热能除以温度所得的商,标志热量转化为功的程度。

◎科学技术上泛指某些物质系统状态的一种量(liàng)度,某些物质系统状态可能出现的程度。

亦被社会科学用以借喻人类社会某些状态的程度。

◎在信息论中,熵表示的是不确定性的量度。

只有当你所使用的那个特定系统中的能量密度参差不齐的时候,能量才能够转化为功,这时,能量倾向于从密度较高的地方流向密度较低的地方,直到一切都达到均匀为止。

正是依靠能量的这种流动,你才能从能量得到功。

江河发源地的水位比较高,那里的水的势能也比河口的水的势能来得大。

由于这个原因,水就沿着江河向下流入海洋。

要不是下雨的话,大陆上所有的水就会全部流入海洋,而海平面将稍稍升高。

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• 系统的熵值直接反映了它所处状态的均匀
程度,系统的熵值越小 程度,系统的熵值越小,它所处的状态越 是有序,越不均匀;系统的熵值越大,它 有序,越不均匀;系统的熵值越大 所处的状态越是无序,越均匀。 所处的状态越是无序,越均匀。 • 系统总是力图自发地从熵值较小的状态向 熵值较大(即从有序走向无序)的状态转 变,这就是隔离系统“熵值增大原理”的 微观物理意义。
• 2.系统外部 2.系统外部
(1).从国外摄取负熵,以补充国内正 从国外摄取负熵, 例如出口,掠夺战争等。 熵。例如出口,掠夺战争等。 (2).直接从自然界摄取负熵,以补充 直接从自然界摄取负熵, 国内正熵。例如:采矿,砍伐森林等。 国内正熵。例如:采矿,砍伐森林等。
• 一个国家可以通过多种手段来实现正熵与
• 1.自然界无法承受熵增而崩溃,人类社会也随着崩溃。 1.自然界无法承受熵增而崩溃,人类社会也随着崩溃。 • 2.自然界无力补充人类社会所需的负熵,人类社会崩溃, 2.自然界无力补充人类社会所需的负熵,人类社会崩溃,
自然界则逐步重新得到平衡。
• 3.自然界无力补充人类社会所需的负熵,人类主动寻求人 3.自然界无力补充人类社会所需的负熵,人类主动寻求人
事物从有序向无序变化则熵增加, 可称之为正熵。 可称之为正熵。 事物从无序向有序变化则熵减少, 可称之为负熵。 可称之为负熵。
生命熵
生命体是一个开放的系统,时刻与外 生命体是一个开放的系统, 界进行着物质、能量、信息的交换, 界进行着物质、能量、信息的交换,符合 耗散结构” “耗散结构”,可以用熵来分析一个生命 体从生长、衰老、病死的全过程, 体从生长、衰老、病死的全过程,用“生 命熵”来独立定义。 命熵”来独立定义。
生命负熵来源
对于人类,有序化的能量形式是多种多样的, 对于人类,有序化的能量形式是多种多样的, 并且随着生产力的发展而不断扩展 人类——最早的有序化能量主要是食物 最早的有序化能量主要是食物, 人类——最早的有序化能量主要是食物,火的应 用拓展了食物的范围; 用拓展了食物的范围; ——按照不同的需要建造各种扩展耗散结构 ——按照不同的需要建造各种扩展耗散结构, 按照不同的需要建造各种扩展耗散结构, 间接地把许多形式的无序化能量转化为有序化能 量; ——通过发电设备将各种水力 煤炭、石油、 ——通过发电设备将各种水力、煤炭、石油、 通过发电设备将各种水力、 核能、风能、太阳能等无序化能量转化为电能; 核能、风能、太阳能等无序化能量转化为电能;
生命负熵来源
对一般的低等生物,只有很少的几种 能量是其有序化的能量形式。 植物——只有能够得到有效利用的太阳能是 植物——只有能够得到有效利用的太阳能是 其有序化的能量形式; 其有序化的能量形式; 动物——只有食物(而且是主食) 动物——只有食物(而且是主食)中所含有 只有食物 效的生物化学能是其有序化的能量形式。 效的生物化学能是其有序化的能量形式。
问题, • 而讨论自然熵与社会熵的关系就是在讨论 人与自然之间的和谐问题。
自然熵与社会熵
• 自然熵:自然界这个系统的运行状态无效性的增 •
加量 社会熵:人类社会这个系统的运行状态无效性的 增加量 无论是自然环境系统还是人类社会系统, 无论是自然环境系统还是人类社会系统,如果要 维持发展就必须长期稳定的保持负熵≥正熵, 维持发展就必须长期稳定的保持负熵≥正熵,否则 就会逐步走向无序,最终导致系统彻底崩溃而毁 就会逐步走向无序, 灭!
?!。
怎么样处理好人与人,人与社会的关系? 怎么样处理好人与人,人与社会的关系? 怎么样获得所需的负熵以使我们生活的世 界充满活力与希望呢? 界充满活力与希望呢?
三.“熵”与社会
• 后现代的西方ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ会学家将熵的概念移植到
社会学中。表示随着人类社会随着科学技 术的发展及文明程度的提高,社会“熵”— 术的发展及文明程度的提高,社会“熵”— —即社会生存状态及社会价值观的混乱程度 将不断增加 。
在孤立体系的任何自发过程中,体 系的熵总是增加的,即:
• △ S(孤立)>=0
Or
• △ S (体系) +△S(环境)>=0 体系)
二.“熵”与生命
熵:一种新的世界观
• “熵”是热力学的一个概念,它是
描述系统状态向无序变化的量度, 也可引申为“有效作用减少量或无 效作用增加量”。
热力学熵: 热力学熵: 温度熵、体积熵、化学熵、 构型熵 非热力学熵: 非热力学熵: 信息熵、社会熵、心理熵、 人体熵 政治熵、经济熵。
系统有序化——负熵 系统有序化——负熵
一个远离平衡态的开放系统,有可能 一个远离平衡态的开放系统, 通过从外界取得负熵流的办法来抵偿系统 内部的熵增量, 内部的熵增量,使系统总的熵变为零甚至 为负值, 为负值,从而使系统的有序化程度越来越 这样, 高。这样,在不违反热力学第二定律的条 件下, 件下,把物理学规律与生物学规律统一起 来了
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, 续不断地把所接受的热量转变为功,而不产生其他任何影 响(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 由高温(T 物体传至低温(T 变为热,使熵增加。热量△Q由高温(T1)物体传至低温(T2) 物体,高温物体的熵减少△S1=△Q/T1,低温物体的熵增加 △S2=△Q/T2,把两个物体合起来当成一个系统来看,熵的 变化是△S=△S2+△S1>0,即熵是增加的。
• 熵在热力学中是表征物质状态的参量之一, 熵在热力学中是表征物质状态的参量之一,
通常用符号S 通常用符号S表示。在经典热力学中,可用 增量定义为△S=(△Q/T),式中T为物质的热 Q/T),式中T为物质的热 力学温度; 力学温度;△Q为熵增过程中加入物质的热 量。 • 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。 反映自发过程不可逆性的物质状态参量。
“熵”的遐想
高国平 王向东 杨旸
一.熵的认识 二.“熵”与生命 .“熵”与生命 三.“熵”与社会 .“熵”与社会
熵的定义
1850年,德国物理学家鲁道夫·克劳修 斯首次提出熵的概念,用来表示任何一种 能量在空间中分布的均匀程度,能量分布 得越均匀,熵就越大。一个体系的能量完 全均匀分布时,这个系统的熵就达到最大 值。
心灵的负熵
对于个体的人 熵——人的无序性程度、无原则性程度、 ——人的无序性程度、无原则性程度、 违法乱纪程度、欲望放纵程度等等。 身体年龄与心理年龄的差异 你怎么获取你心灵的负熵?
“看不见的手”与政府宏观调控 看不见的手”
对于社会人群 按照熵的增加理论,自发的宏观过程 按照熵的增加理论, 总是向无序度更大的方向发展, 总是向无序度更大的方向发展,也就是没 有外部约束机制混乱程度只会越来越大。 有外部约束机制混乱程度只会越来越大。 反而言之,要减少熵, 反而言之,要减少熵,只有通过一定的外 部强制手段, 部强制手段,才可能从无序度向有序度发 展。
负熵的平衡,但是如果没有与时俱进的政 策,社会整体机能就会衰退,社会正熵就 会增加,继而加剧该国家从外部摄取负熵 的力度,不论是从其他国家摄取还是从自 然界直接摄取,本质上都加大了自然熵增, 这种社会发展是暂时的,不可持续性的, 不和谐的。所以合理的社会政策,必须能 真正解决人与自然正负熵的平衡,只有通 真正解决人与自然正负熵的平衡,只有通 过合理政策来为自然界注入人工负熵,才 能平衡人类社会产生的正熵,从而达到人 类社会与自然界长期稳定的和谐发展。
生物赖负熵为生
如果有一种机构,它是一个开放系统, 如果有一种机构,它是一个开放系统, 能够不断地从外界获得并积累自由能, 能够不断地从外界获得并积累自由能,它 就产生负熵了。生物体就是这种机构。 就产生负熵了。生物体就是这种机构。动 物从食物中获得自由能(或负熵), ),而绿 物从食物中获得自由能(或负熵),而绿 色植物则从阳光中获得它们
海啸、雷电、小行星撞击等。
• 2.野生动物活动正熵。野生动物的生物链基 2.野生动物活动正熵。野生动物的生物链基
础是植物,他们需要摄入自然负熵,排除 自然正熵以维持生存等。
• 3.人类社会社会活动产生的正熵。例如:人 3.人类社会社会活动产生的正熵。例如:人
类过度砍伐森林;环境污染等。
当社会正熵≥社会负熵时,人类社会损失的负熵就 要从自然负熵中得到补充,从而导致自然熵增加。
• 一个社会系统,如果是孤立的,对外界没
有能量和信息的交换,那么这个系统的能 量或信息将在内部不断均匀化,如同不同 温度的物体之间会传导热量一样,活力将 不断降低,最后归于“热寂” 不断降低,最后归于“热寂”(热能不再传 导、流动) 导、流动)的无序平衡状态,系统也就随之 “死亡”。 死亡”
• 讨论社会熵就是在讨论人与人之间的和谐
自然负熵的来源
• 1.植物贡献的负熵。例如:植物吸收二氧化 1.植物贡献的负熵。例如:植物吸收二氧化
碳,制造氧气;植物保持水土、防风固沙 等。
• 2.人类社会活动产生的负熵。例如:人类植 2.人类社会活动产生的负熵。例如:人类植
树造林,种植农作物治理污染等。
自然正熵的来源
• 1.自然灾害正熵。例如:火山、地震、飓风、 1.自然灾害正熵。例如:火山、地震、飓风、
• 但是仅仅一个国家做到这些是徒劳的,因
为该国家如果停止摄取外部负熵,他就成 为了一个自封闭系统,自封闭社会就意味 着落后与守旧。因此,合理的社会制度要 建立在整个人类社会共同努力的基础上。 这就需要全世界必须达成共识,协调一致 才能实现人与人、人与自然长期稳定的和 谐,大的方向应该是世界的一体化。
玻尔兹曼在研究分子运动统计 玻尔兹曼在研究分子运动统计 现象的基础上提出来了公式:
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