熵的现实应用意义
熵增原理的物理意义及应用
熵增原理的物理意义及应用熵是一个关于系统状态的物理量,描述了系统的混乱程度,熵增原理是热力学基本原理之一,它告诉我们,任何一个孤立的系统,在不受外界影响的情况下,其熵会持续增加,系统的有序性将不断降低,最终趋向于混沌状态。
下面将从物理意义和应用两个方面阐述熵增原理。
一、熵增原理的物理意义熵增原理表述了孤立系统中的热力学性质,它是在孤立系统中总能量不变的条件下,系统状态的演化规律。
在热力学系统中,能量不会从一个温度低的物体自发地流向一个温度高的物体,而是必须通过某种过程来进行。
而当这个过程发生时,总是要付出代价的,因为系统总是趋向于相对稳定的状态。
熵增原理告诉我们,当物质发生自由演化的过程时,总是不可避免地会产生熵增,从而降低了整个系统的有序性。
熵增原理体现了自然界不可逆性的本质特征。
二、熵增原理的应用除了在物理学中发挥着重要作用之外,熵增原理还被广泛应用于其他领域:1. 生态学中的应用生态学研究的是生物和环境的相互作用,在自然界中,有机体可以以多种途径获取能量,而获得这些能量的途径互相影响,从而影响整个生态系统的平衡状态。
熵增原理告诉我们,如果生物在获取能量的过程中没有限制,那么生态系统最终会因为熵增而失去平衡,形成混沌状态。
因此,为了保护生态系统的平衡,需要采取措施对能量的获取进行限制和管理。
2. 信息学中的应用信息学研究的是信息的传递和处理,而熵可以用来衡量信息的随机性和失真程度。
在信息学中,认为熵增反映着信息的丢失和不可恢复性,因此熵增是信息熵不可逆性的基础。
有关信息传递、编码和压缩的理论,基本要求是最大限度地避免信息损失和熵增。
3. 社会学中的应用社会学研究的是人类群体之间的互动和行为规律,而熵增原理可以用来解释人类行为和组织行为的不可逆性。
人类的群体行为同样受到自由演化的影响,会产生类似于物质的熵增效应,同样会降低组织的有序性。
因此,社会学家需要采取一些措施来缓解这种熵增效应,保持社会的有序性。
熵概念在物理和信息科学中的应用
熵概念在物理和信息科学中的应用引言:熵是热力学和信息论中一个重要的概念,既存在于物理学领域,又广泛应用于信息科学中。
熵的概念最初由物理学家克劳修斯提出,并被香农进一步发展应用于信息论中。
本文将探讨熵在物理和信息科学中的应用及其意义。
一、物理学中的熵概念在物理学中,熵被理解为一个系统的无序程度或混乱程度。
根据热力学第二定律,熵在一个孤立系统中总是增加的,也就是说,自然趋向于混乱状态。
熵的概念广泛应用于热力学和统计物理学中。
1. 熵与热力学热力学是研究能量转化和传递的学科,熵是热力学中的基本概念之一。
热力学第二定律表明,孤立系统中的熵总是增加的。
这意味着,自然界趋向于一个混乱不可逆的状态。
熵的增加可以解释为能量从有序状态向无序状态的转化。
2. 熵与统计物理学统计物理学研究微观粒子的统计行为,熵在统计物理学中有着重要的意义。
根据统计力学的基本原理,宏观热力学量可以通过统计描述微观粒子的运动和相互作用。
熵在统计物理学中可以用来描述系统的状态数和概率分布。
熵的增加与自然界趋向均衡状态的趋势密切相关。
二、信息科学中的熵概念信息科学中的熵是从信息论中引入的概念,它用于衡量信息的不确定性和随机性。
信息熵是信息论中的重要工具,用来度量信息的平均信息量。
1. 熵与信息压缩在信息科学中,熵可用于信息压缩。
信息压缩是将庞大的信息量通过压缩算法减少到较小的存储或传输形式的过程。
熵可以用来衡量信息中的冗余度和不确定性,通过降低熵的大小来实现信息的压缩。
2. 熵与密码学在密码学中,熵也扮演着重要的角色。
熵可以衡量密码系统的安全性和随机性。
密码学中的随机数生成器常常以熵为基础,通过产生高熵的随机数来提高密码的安全性。
3. 熵与数据挖掘数据挖掘是从大规模数据中发现有用的信息的过程。
在数据挖掘中,熵可以用来度量数据的不确定性和随机性,同时也可以用来评估模型的复杂度和拟合优度。
熵在特征选择和模式识别等领域有重要应用。
三、熵概念的意义和应用前景熵概念在物理和信息科学中的应用有着重要的意义和广阔的前景。
热力学中熵的概念和设计应用
热力学中熵的概念和设计应用热力学是研究能量转化与传递的科学,而熵是热力学中非常重要的概念之一。
熵可以被理解为系统的无序程度或者混乱程度,它是描述系统状态的一种物理量。
本文将介绍熵的概念、计算方法以及在工程设计中的应用。
一、熵的概念熵是热力学中描述系统的无序程度的物理量。
系统的熵越高,表示系统的混乱程度越大。
根据热力学第二定律,一个封闭系统的熵不会减少,而是会趋向于增加,直到达到最大值。
换句话说,自然界的事物趋向于无序,而不是有序的状态。
二、熵的计算方法根据熵的定义,可以通过以下公式计算系统的熵: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。
微观状态数表示系统处于某一宏观状态时,所有微观组态的总数。
通过计算微观状态数,我们可以得到系统的熵。
三、熵的意义与应用1. 熵增原理根据热力学第二定律,熵增原理指出封闭系统的熵总是增加的。
这意味着系统趋向于无序的过程始终占据主导地位。
熵增原理在工程热力学中具有重要的应用价值,可以指导工程系统的设计与优化。
2. 热力学循环效率熵对于评估热力学循环的效率具有重要作用。
热力学循环的效率定义为净功输出与吸热量之比,可以用熵来表示:η = 1 - Qout / Qin其中,Qout表示系统排热,Qin表示系统吸热。
通过计算系统的熵,可以评估热力学循环的效率,为工程设计提供依据。
3. 熵在信息理论中的应用熵在信息理论中也有广泛的应用。
在信息理论中,熵被定义为信息的不确定度。
熵越高,表示信息的不确定度越大。
通过熵的计算,可以评估信息的重要性和有效性,为信息传输与处理提供参考。
四、熵在工程设计中的具体应用1. 热力学系统的优化通过熵计算和分析,可以评估不同热力学系统的熵值,指导工程系统的优化设计。
通过降低系统的熵值,可以提高系统的效率和能量利用率。
2. 信息传输与处理通过熵的概念,可以评估信息的重要性和有效性。
在工程设计中,可以根据不同的需求,通过熵的计算来优化信息传输与处理的方案,提高系统的性能和效率。
熵在生活中的意义
熵在生活中的意义
熵在物理学中是对混乱和无序程度的度量,它可以在生活中有很多实际应用和影响。
以下是一些熵在生活中的意义:
1.热力学:在热力学中,熵是对热能转化过程的描述,例如热机、制冷机等过程中熵的变化。
熵越大,意味着系统越混乱,越无序,越没有规律,反之,熵越小,意味着系统越有序,越整齐,越有规律。
2.信息论:在信息论中,熵可以描述信息的无序程度。
例如,密码学中的熵可以用来衡量密码的安全性。
3.环境保护:在环境保护中,熵增原理指出任何系统都会趋向于无序化,这也是环境破坏的一个重要原因。
4.经济学:在经济学中,市场的竞争和价格波动也可以被看作是熵的体现。
此外,在日常生活的方面,我们也可以把熵理论用于描述房间的整洁程度等。
熵是一个能够描述系统“混乱度”或者“无序度”的概念,它对于理解一些自然现象、工程设计和人类活动等都有重要的意义。
熵在化学反应中的作用和意义
熵在化学反应中的作用和意义在化学反应中,熵是一个重要的概念。
它描述了物质的分子在反应过程中的有序程度和混乱程度。
熵的变化在化学反应中起着至关重要的作用,并且对于我们理解和控制化学反应过程具有重要的意义。
首先,我们来了解一下熵的定义和一些基本概念。
熵(entropy)是热力学的一个基本概念,代表了一个系统的混乱程度或无序程度。
熵的单位是焦耳/开尔文(J/K)。
根据熵的定义,一个有序的系统的熵较低,而一个混乱的系统的熵较高。
熵的变化可以通过以下公式表示:ΔS = S(final) - S(initial),其中ΔS代表熵的变化量,S(final)代表反应后的熵,S(initial)代表反应前的熵。
在化学反应中,熵的变化通常是由于物质的分子之间相互作用的改变导致的。
例如,当物质从一个有序的状态转变为一个混乱的状态时,熵会增加。
相反,当物质从一个混乱的状态转变为一个有序的状态时,熵会减小。
这种熵的变化对于化学反应的进行具有重要的影响。
一种常见的化学反应是物质的溶解过程。
在溶解过程中,溶质分子从一个有序的状态(晶体)转变为一个混乱的状态(溶液)。
这种转变会导致熵的增加,因为溶质分子的自由度增加了。
相反,当我们从一个溶液中使溶质重新结晶,熵会减小,因为分子重新组成了有序的晶体结构。
通过控制溶解和结晶过程,我们可以调节熵的变化,从而实现对溶解过程的控制。
另一个与熵密切相关的概念是自由能(Gibbs free energy)。
自由能是系统的可用能量,它包括了系统的熵和能量之间的关系。
自由能的变化ΔG可以通过以下公式表示:ΔG = ΔH - TΔS,其中ΔH代表反应的焓变,T代表温度。
根据这个公式,当ΔG为负时,反应是自发进行的;当ΔG为正时,反应是不自发进行的。
熵在化学反应中的作用和意义主要体现在以下几个方面:1. 反应速率:熵的增加通常会导致反应速率的增加。
这是因为熵的增加意味着反应物从一个有序状态转变为一个混乱状态,使得反应物分子更容易相互碰撞并发生反应。
熵增原理的物理意义
熵增原理的物理意义熵增原理是热力学中非常重要的一个概念,它被广泛应用于能量转换过程的研究中。
熵增原理是指在一个系统的内部,任何物理过程都必须增加系统的熵值,否则这个过程就是不可逆的。
这个原理是基于一个基本的物理定律——热力学第二定律而提出的。
本文将讨论熵增原理的物理意义,以及在实际应用中的具体意义。
熵是一个非常常见的概念,它用于描述一个系统的无序性。
熵的值越大,系统的无序性就越强。
举例来说,把一张整洁的纸张撕成碎片,这样做将使得纸张的无序程度增加,因此,纸张系统的熵值也增加了。
相反,如果我们能够把碎片拼成一张纸,那么纸张系统的无序性将减少,系统的熵值也会下降。
熵增原理的物理意义就是在一个系统内部,热力学过程必须使得该系统的熵增加。
为了理解这个物理意义,我们来看一个物理实验。
假设我们在一个密闭的容器内部放置了一个气体,然后我们将容器的部分区域加热,从而使得气体随着温度升高扩张。
我们用P-V图来表示这个过程。
在这个过程中,系统内部的熵值会随着温度的升高而增加,而且这种增加是必然发生的。
在这个例子中,我们可以看出,系统必须通过流失一些能量来使得熵值增加。
这是因为一个单一的可逆热力学的过程是不能增加一个系统的熵值的。
只有那些不可逆过程才能够实现这一点。
这也是为什么熵增原理被用于表明某些过程是不可逆的。
熵增原理的物理意义还可以用于解释一个重要的普遍定律——热力学第二定律。
这个定律指出,对于一个孤立的系统,其总熵值永远不会减少,只会增加或者保持不变。
这个定律在热力学中具有广泛的应用。
我们可以用它来解释许多物理过程和自然现象,如金属的腐蚀、电池的放电以及全球气候变化等等。
总结来说,熵增原理是热力学中一个非常有用的概念,它是热力学第二定律的一个具体体现。
在物理过程中,任何过程都必须增加系统的熵值。
这个原理可以应用于各种各样的实际问题中,从金属腐蚀到全球气候变化都可以用它来解释。
因此,熵增原理是精确描述自然现象的一个重要工具。
熵增原理在热力学反应中的意义及应用
熵增原理在热力学反应中的意义及应用热力学是研究能量转化和宏观系统性质变化的一门科学,而熵增原理是热力学中最基本的原理之一。
熵(entropy)是热力学中的一个重要概念,描述的是系统的有序程度。
熵增原理指出,在自然界中,任何一个孤立系统的熵都不会减少,而只会增加或保持不变。
在热力学反应中,熵增原理有着重要的意义和实际应用。
本文将探讨熵增原理在热力学反应中的意义以及其应用。
首先,熵增原理是热力学基本原理之一,对于理解和描述热力学体系的变化过程具有重要的意义。
熵增原理表明了自然界中的各种过程都是向着更加混乱、无序的状态发展的。
当一个孤立系统发生变化时,其总熵必定增加,而不会减少。
这是因为在自然界中,单独的有序状态只有一种,而无序状态则有无穷无尽的可能性,因此,在经过变化后,系统更易于进入无序的状态。
这种无序状态增加的趋势正是熵增原理所揭示的。
其次,熵增原理在热力学反应中的应用十分广泛。
在化学反应中,熵增原理对于预测反应的进行方向以及反应的可逆性至关重要。
熵增原理告诉我们,对于一个反应而言,其正向过程的熵增一定大于反向过程的熵增。
这意味着反应会对系统的熵产生正贡献,即系统的有序程度减小。
因此,在反应发生时,熵增原理可用来预测反应向着哪个方向进行,即正向反应是可行的,而反向反应是不可行的。
这种预测性质对于化学工业中的反应过程设计以及能源的利用有着重要的指导意义。
另外,熵增原理还可以用来判断反应的可逆性。
可逆过程是指系统在进行过程时,可以在任意时刻恢复到初始状态的过程。
根据熵增原理可以知道,当一个系统发生可逆过程时,其总熵增为零。
这是因为在可逆过程中,系统经历的有序变化和无序变化之间存在平衡,总熵增为零。
因此,通过计算系统的熵变可以判断反应是否可逆,从而为实际反应过程的进行提供指导。
除了对于反应过程的预测和可逆性判断,熵增原理还可以应用于热力学方程的推导过程中。
在热力学的研究中,我们常常使用熵变、焓变和自由能变等量来描述系统的能量变化。
熵在经济学中的应用和价值
熵在经济学中的应用和价值吴娟摘要:熵理论是自然科学的一种理论方法,本文对熵理论在经济系统中的应用做了一点探索。
分析了熵能够与社会经济学相互交叉的原因,并论述了熵作为经济系统的状态函数,其值大小的意义以及对经济系统的指导作用。
关键词:熵;经济系统;耗散结构“熵”理论最初是见于热力学的研究中,它与经济学的交叉渗透在近30年发展起来。
学者们普遍认为,熵的概念和理论,对社会经济系统具有重要意义。
因此,将熵的概念和理论应用于社会经济系统,是经济研究的新方法之一,并巳取得了一些令人信服的成果。
本文试图对熵理论在经济学中的应用和价值做一些探索。
一、熵应用于经济学的背景和原因传统经济学认为,人类的劳动是经济发展的终极动力,经济发展的历史是劳动合理化的结果。
这种观点使得资源问题与环境问题日益突出,当经济规模给予自然环境影响很大的时候,将导致出现一种矛盾的结论,即经济系统的运动来源于经济系统自身。
熵理论所规定的自然法则指出,从环境中孤立出来的系统,很快就会停止运动,失去发展变化的能力。
社会经济系统也是这样,若没有自然环境提供的从低熵到高熵持续着熵流,社会经济系统就难以维持非平衡状态,而很快被归之于平衡态。
因此,从熵的角度看来,包括社会经济活动、自然环境,所有一切都是自然的,都遵循自然规律。
社会经济系统与自然环境的统一,使人们可以变换到一个新的角度去考察经济系统的运行。
传统经济学认为人类的劳动创造价值,现在看来,这只是提出了问题的一个方面。
社会经济活动依赖于从自然环境中获得资源,经济学上称为“消费资源”或“消费能量”,但这里说的能量不同于物理学的能,这里的能量指的是能量的质,能源的利用实际上是利用能的转化能力,在这种意义上产生的“消费能量”的说法,准确地说应该是消费了能的质,即转化能力。
20世纪70年代,槌田敦注意到在物理学中描述转化方向的“熵增加原理”,并把它推广应用到社会经济现象中,发展了经济科学。
他确定熵为资源或能量的价值标准,这不仅是因为熵很好地表征了对人类的价值的变化,而且从资源的消费过程中得出的自然规律表明价值的消费过程就是熵产生的过程,这可以说是熵增大原理在经济学中的本质表现。
熵增的物理意义及其应用
熵增的物理意义及其应用热力学第二定律规定了一个重要的概念——熵增,在物理和化学领域有广泛的应用。
本文将介绍熵增的物理意义、熵增定律的含义以及在热机、化学反应等方面的应用。
1. 熵增的物理意义熵是一个物理量,描述了系统的无序程度。
熵增则表示系统的无序程度增加,也就是系统变得更加混乱。
更一般的,熵增也可以理解为系统内能转化为无用的形式,如热能的扩散等。
因此,熵增可以反映出一个系统在混沌和秩序之间的变化。
2. 熵增定律热力学第二定律说明了一个广泛适用的概念——熵增定律。
这个定律主要有两个方面:一个是热的不能自发从低温体传给高温体,另一个是一个系统的熵总是增加的。
这两个方面是紧密联系在一起的,是由于热的不能完全地转变为其他形式的能量而引起的。
因此,一个系统中总是存在不能完全地转变为其他形式的热能。
3. 在热机中的应用熵增定律对热机的操作有着深刻的影响。
一个热机的工作就是将热能转换为机械能。
在这个过程中,不可避免地会产生一些无用的热能,并增加系统的熵。
这就是说,热机的效率受到热能的熵增程度的影响。
举个例子,汽车发动机的效率受热能的熵增程度的影响,因为大量的热能对汽车引擎有害。
4. 在化学反应中的应用熵增定律对化学反应也有广泛的应用。
在化学反应中,热能往往转化为化学能,同时伴随着产生一定的无用热能。
在化学反应中,熵增的程度对反应的发生有重要的影响。
一个反应会发生,当且仅当其体系中的熵增大于零。
这也就是说,只有当产生的无用热能越小,反应的发生就越有可能。
5. 结论熵增定律并不是一种简单的热力学规律,而是一个有深刻物理意义的概念。
该定律对热机和化学反应都有重要的应用价值。
在热机中,我们需要尽可能地降低无用热能的产生来提高效率。
在化学反应中,熵增越大,反应就越容易发生。
在这里,我们完整介绍了熵增概念的物理意义及其在不同领域的应用,希望对读者理解熵增定律有所帮助。
“熵”的物理概念在现实社会生活的延伸
“熵”的物理概念在现实社会生活的延伸摘要:本文对物理学科中“熵”的概念,在社会学中进行了深入的诠释,提出了在现实社会生活中的应用。
关键词: 熵、资源、人类社会、生活方式里夫金和霍华德共同出版的《熵:一种新的世界观》,是于上世纪八十年代初出版的。
由于1972年,马萨诸塞学院的丹尼斯·米都斯带领着他的17人小组,向罗马俱乐部提交了一份《增长的极限》报告,对当代西方增长现状进行了批判。
报告表明,由于地球的资源、能源和容量是有限的,人类社会的发展与增长肯定会有一定的限度。
经济和社会的发展现在正以倍增的速度进行,注定会使社会在资源和物质方面达到极限,给人类带来灾难性的毁灭。
就是在此背景下,这部很有影响力的著作出版了。
“我们每天都发现世界比前一天更加杂乱无序。
”许多西方人都认为,人类技术与知识的不断积累能够使世界逐渐达到更有价值的状态。
人类作为独立的个体而存在,想拥有自己的私有财产,才会经常发生人与人的竞争。
这些当然不可以归咎于人类的天性,任何时期的历史文明也无法解释今天我们称之为天性的东西。
其实,这就是世界观的力量,是人们生活社会的世界观造成的。
然而,热力学第二定律作为一种新的世界观代替了原来的牛顿机械论世界观。
爱因斯坦这位伟大的科学家,在20世纪,将这条定律誉为整个科学的首要定律。
英国的天文学家爱丁顿爵士,也将其称为整个宇宙最高的形而上学定律。
用诺贝尔化学奖的获得者费雷德里克.索迪的话说,此定律“最终控制着政治制度的兴盛与消亡,国家的自由与奴役,商务与实务的命脉,贫困与富裕的起源,以及人类总的物质福利。
”熵的定律其实就是热力学第二定律。
热力学第一定律告诉我们,“世间一切,能量守恒”,但第二定律告诉我们,即使这样,物质与能量还是都会沿着一个方向变化,即从有效到无效,从有序到无序,从有用到无用。
从本质上说,宇宙万物是从一定的结构和价值开始,向着混乱和荒芜的方向发展,即世界的发展是一个熵增的过程。
我们从小形成的世界观是科技进步才是人类伟大的胜利,科技的发展可以创造财富,人类达到共同富裕,最终实现世界大同的愿景。
热力学中的熵概念及其应用
热力学中的熵概念及其应用在热力学中,熵被认为是一种度量系统无序程度的物理量。
熵描述了系统中的微观排列与宏观性质的关系,它是热力学中理解和描述自然界中许多现象的重要概念。
本文将从熵的定义入手,深入探讨熵在热力学中的意义和应用。
一、熵的定义熵是热力学中非常重要的概念,最初是由德国物理学家克劳修斯(Rudolf Clausius)在1850年提出。
熵定义为系统微小的无序程度,即系统自发朝着更随机、更无序的状态演化的倾向。
设系统处于一个状态组态下,其对应的熵为S,则根据热力学第二定律,一般有:dS ≥ δQ/T其中,dS表示系统熵的变化量,δQ表示系统吸收的热量,T 表示热力学温度。
熵也可以用来描述宏观状态下的无序程度。
例如,已知一个房间里有100个球,其中有50个白球和50个黑球,采用一个不透明的袋子,将所有球混合在一起,然后随意取出一个,再放回袋子中。
如此重复取球,重复n次,则白球和黑球出现的频率及比例可用熵来描述。
二、熵的性质1. 熵是一个状态量,只取决于系统的初始和终末状态,而不取决于过程的方式。
熵的定义式表明,系统的熵变可以通过吸收或放出热量的方式得到。
2. 熵具有可加性。
对于一个复合系统,其总熵等于每个组成部分的熵之和。
3. 熵在理论化学和材料科学中的广泛应用,如描述化学平衡、合金形成和熔融熵等。
4. 熵随系统的温度和体积的变化而变化。
热力学第三定律表明,当温度趋近于零时,熵趋近于一个确定值,称为绝对零度时的零熵。
三、熵在热力学中的应用1. 熵可用于解释自发性过程的方向性。
热力学第二定律描述了自发过程的方向性,总熵增加的趋势。
例如,我们可以想象将热能从较高温度的物体传递到较低温度的物体,这是一个自发过程,总熵将增加。
2. 熵可用于计算气体热力学性质。
在理论物理中,使用热力学亏余量和热力学势可以描述相变和致冷过程。
相变可以通过熵的突变和比热的突跃来表征。
3. 熵可用于描述材料的热稳定性和劣化过程。
熵的概念与应用
熵的概念与应用熵是热力学中的重要概念,它是描述系统不可逆性和混乱程度的量。
在物理、化学、信息论、生态学等领域,熵都有着重要的应用。
本文将介绍熵的基本概念、物理意义以及应用,并探讨其在自然界中的普遍性。
一、熵的基本概念熵(Entropy)是德国物理学家克劳修斯提出的概念。
在热力学中,熵是一个描述系统混乱程度的量。
系统的混乱程度越高,其熵值就越大。
熵通常用符号S表示,单位是焦耳/开尔文(J/K)或卡路里/开尔文(cal/K)。
二、熵的物理意义熵在热力学中的作用非常重要。
它是描述系统热力学状态的基本量之一。
具体来说,熵可以用来描述一个系统从一个状态到达另一个状态的过程中,系统无序性与可逆性的变化。
换句话说,熵是热力学中可逆过程和不可逆过程的重要量度标准。
在热力学中,熵还有一个重要的定理,即热力学第二定理(或熵增定理)。
该定理指出:熵在任何一过程中总是增加,即任何系统都趋向于更加混沌和无序的方向发展。
因此,把系统状态从低熵状态变为高熵状态的路径必须是不可逆过程。
这种趋势性表现为物理学中的时间箭头,即一切都是向着不可逆的方向发展。
三、熵的应用熵在物理学、化学、信息论、生态学等领域都有着重要的应用。
以下是一些具体的例子:1. 热力学和化学:熵在热力学和化学领域中被广泛应用。
例如,吉布斯热力学和统计热力学中都有熵的概念。
熵可以用来描述化学反应热力学能量的变化,如熵增反应和熵减反应等。
2. 信息论:熵在信息论中是非常重要的概念。
根据信息熵的概念,一个系统的不确定性和信息含量可以通过该系统的熵来表示。
3. 生态学:熵在生态学中也有重要的应用。
例如,生态系统的稳定性和复杂性可以通过系统的熵来描述。
当生态系统中的物质和能量流失增加时,系统的熵将增加,从而使系统变得不可逆,失去稳定性。
四、熵的普遍性熵的应用不仅局限于自然科学中,它也可以用来解释社会和经济现象。
例如,在经济学中,熵可以用来描述系统失序性的变化。
当经济系统的能量和信息流失增加时,系统的熵也会增加,从而导致经济系统的失序性和不可逆性增加。
熵的应用及意义
熵的应用及意义熵是一种物理量,用来描述系统的无序程度或混乱程度。
它最初是由热力学中的研究中引入的,用来描述系统的混乱程度。
熵随着时间的推移而增加,这意味着系统的有序程度会减少,直到达到热力学平衡状态。
然而,随着科学的发展,熵的概念也被引入到其他领域,如信息理论、通信和统计力学等,成为一种普遍适用的概念。
在热力学中,熵是衡量系统无序程度的物理量,它描述了系统的混乱程度。
熵的增加意味着系统的无序程度增加,也可以说,熵是对系统混乱程度的度量。
在自然界中,大部分物理过程都是不可逆的,而熵的增加代表了不可逆过程的趋势。
这使得熵成为了热力学第二定律的表述方式之一,它指出了自然界中趋向熵增的趋势。
熵的应用在热力学中是非常重要的,它可以用来描述热力学过程的方向性和可行性,也可以用来解释许多自然现象,如热传导、化学反应和相变等。
除了在热力学中的应用外,熵还被引入到了信息理论中,成为了信息量的度量。
在信息理论中,熵被用来描述一个随机变量或信源的不确定性,它代表了信息的平均量。
较高的熵意味着信息的不确定性较大,而较低的熵则意味着信息的不确定性较小。
而当信息的熵达到最大值时,意味着信息的不确定性也达到了最大值,这时的信息就是完全随机的。
信息的熵还可以用来描述信息的压缩率,即信息的平均长度。
熵在信息理论中的应用使得它成为了信息传输和数据压缩中的重要概念,也为信息论的发展提供了理论基础。
在统计力学中,熵的概念也被广泛应用。
熵在统计力学中被用来描述微观粒子的混乱程度,它是宏观物理量与微观粒子状态的统计分布之间的数量。
熵的增加意味着微观粒子状态的混乱程度增加,也意味着系统的不确定性增加。
熵在统计力学中的应用使得它成为了描述宏观物理现象和微观粒子行为之间关系的重要概念。
统计力学中的熵还被用来描述系统的热平衡状态和非平衡态的转变过程,也为理解物质的热力学性质提供了重要的参考。
总的来说,熵在不同领域中的应用和意义是多方面的。
在热力学中,熵描述了系统的无序程度和热力学过程的可行性;在信息理论中,熵描述了信息的不确定性和压缩率;在统计力学中,熵描述了系统的微观粒子状态分布和宏观物理量之间的关系。
熵增原理在物理中的意义
熵增原理在物理中的意义熵增原理是热力学中的一个基本原理,它描述了一个封闭系统中熵的变化趋势。
熵增原理在物理学中具有重要的意义,它不仅帮助我们理解自然界中的各种现象,还为我们提供了一种有效的方法来分析和解决问题。
本文将探讨熵增原理在物理中的意义,并举例说明其应用。
一、熵的概念和熵增原理的基本原理熵是热力学中的一个重要概念,它描述了一个系统的无序程度。
熵增原理指出,在一个封闭系统中,熵的变化趋势是不可逆的,即熵总是趋向于增加。
这个原理可以用来解释许多自然现象,如热传导、化学反应、能量转化等。
二、熵增原理在热力学中的应用熵增原理在热力学中有着广泛的应用。
例如,在热传导中,熵增原理可以用来解释热量从高温物体传递到低温物体的过程。
根据熵增原理,热量会从高温物体向低温物体传递,使得系统的熵增加。
这个过程是不可逆的,因为热量不会自动从低温物体传递到高温物体。
另一个例子是化学反应中的熵增原理。
在化学反应中,反应物会转化为产物,伴随着能量的转化和熵的变化。
根据熵增原理,化学反应会使系统的熵增加,因为反应物的有序程度会减少,而产物的无序程度会增加。
这个过程是不可逆的,因为反应物不会自动转化为产物。
三、熵增原理在能量转化中的应用熵增原理在能量转化中也有着重要的应用。
例如,在能量转化中,能量会从一个形式转化为另一个形式,伴随着熵的变化。
根据熵增原理,能量转化会使系统的熵增加,因为能量的转化会导致系统的无序程度增加。
这个过程是不可逆的,因为能量不会自动从低效率形式转化为高效率形式。
四、熵增原理在信息论中的应用熵增原理在信息论中也有着重要的应用。
在信息论中,熵被用来描述信息的不确定性。
根据熵增原理,信息的传递会使系统的熵增加,因为信息的传递会导致系统的无序程度增加。
这个过程是不可逆的,因为信息不会自动从低不确定性传递到高不确定性。
总结:熵增原理在物理中具有重要的意义,它帮助我们理解自然界中的各种现象,并为我们提供了一种有效的方法来分析和解决问题。
熵增原理的实际应用
熵增原理的实际应用引言熵增原理是热力学中常用的概念,它描述了系统内部的无序程度增加的趋势。
在实际的应用中,熵增原理不仅在物理学领域有广泛的应用,还在其他领域如信息理论、生态学等方面也发挥着重要作用。
本文将探讨熵增原理在几个实际应用中的具体表现和意义。
应用一:能源转换能源转换是熵增原理的一个主要应用领域。
根据熵增原理,能量在转换过程中会产生热量,并使系统的无序程度增加。
其中一个典型的例子就是汽车的燃烧过程。
当汽车的燃料燃烧时,能量被转化为机械能,但也会产生大量的热量。
这些热量增加了系统的熵,使整个系统的有序程度降低。
另一个例子是发电过程。
在燃煤发电厂中,煤炭的燃烧产生热能,然后通过锅炉将水加热为蒸汽,最后蒸汽推动涡轮机旋转产生电能。
在这个过程中,热能的转换会产生大量的热量,并增加系统的熵。
应用二:信息传输熵增原理在信息传输中也有重要的应用。
根据信息理论,信息可以用于衡量系统的无序程度。
熵增原理告诉我们,在信息传输过程中,噪声的引入会增加系统的熵,降低信息传输的可靠性。
一个例子是无线通信中的信号传输。
在无线信号传输过程中,由于信号会受到电磁干扰等因素的影响,导致传输中引入一定的噪声。
这些噪声增加了系统的熵,使得接收端对信号的解读变得更加困难,从而降低了传输的可靠性。
另一个例子是数字存储和传输中的纠错码。
纠错码可以通过增加冗余信息来提高信息传输的可靠性。
根据熵增原理,纠错码的引入会增加系统的熵,从而增加了信息传输的可靠性。
应用三:生态学中的应用熵增原理在生态学研究中也有重要的应用。
根据生态学的角度,生态系统的稳定性与系统内部物种的多样性有关。
熵增原理告诉我们,当系统内部的物种多样性降低时,系统的熵将增加,从而使系统的稳定性降低。
一个例子是森林生态系统的研究。
森林生态系统的稳定性与植物的多样性和动物的数量有关。
当森林生态系统中的物种多样性降低时,如由于环境破坏或外来物种入侵等原因,系统的熵增加,从而使系统的稳定性降低。
热力学的熵概念及其应用
热力学的熵概念及其应用熵是热力学中一个重要的概念,它描述了系统的无序程度或者混乱程度。
熵的概念最早由奥地利物理化学家博尔兹曼提出,并且在物理学、化学、生物学等科学领域中有广泛的应用。
熵的概念源于热力学第二定律,即熵在一个孤立系统中只能增加或保持不变,而不能减少。
根据熵变的定义,当一个系统由有序向无序转变时,系统的熵会增加。
反之,当一个系统由无序向有序转变时,系统的熵会减少。
熵变的计算可以通过统计力学的方法进行,通过计算系统的微观状态数目来得到系统的熵变。
熵的概念不仅在理论上有深刻的意义,而且在实际应用中也发挥着重要的作用。
在化学反应中,熵变可以帮助我们判断反应的方向和速率。
根据熵变的正负可以判断反应是可逆的还是不可逆的。
当反应的熵变为正时,反应是自发进行的,而当反应的熵变为负时,反应是不可逆的,需要外部条件的作用才能进行。
另外,熵也在热力学循环中有重要的应用。
在热力学循环中,系统从高温热源吸收热量,然后通过做功的方式将部分热量转化为机械能,最终将剩余的热量排放到低温热源中。
根据热力学第二定律,熵在这个过程中会增加,因此系统的效率不可能达到100%。
熵增加也意味着有损耗的产生,因此我们需要不断优化系统的设计来提高能量利用效率。
除了在热力学中的应用,熵的概念也被引入到其他领域中,如信息论。
在信息传递中,熵被用来描述信息的不确定性,即信息的有序度。
当信息的熵越大时,信息的不确定性越高,而当信息的熵越小时,信息的不确定性越低。
这个概念对于数据压缩、信息传输和密码学等领域具有重要意义。
总的来说,熵作为一个量化系统的无序程度的指标,在热力学、化学、生物学、信息论等领域都有广泛的应用。
熵的引入丰富了我们对自然界中各种现象的理解,它不仅是热力学的核心概念,也是科学发展中的重要里程碑。
通过深入研究熵的概念及其应用,我们可以进一步拓宽我们对自然界、人类社会和技术发展的认识,为科学技术的创新提供理论基础。
熵在生态环境研究中的应用
熵在生态环境研究中的应用熵是热力学基本概念之一,表示了物质的混乱程度。
在生态环境研究中,熵也是一个重要的概念,可以帮助我们评估生态系统的稳定性和可持续性。
一、熵在生态系统中的意义生态系统是自然系统中最复杂的系统之一,包括生物、非生物和人类活动等多个方面。
生态系统的运行必须遵循能量守恒和物质循环原则,而这两个原则恰恰与熵密切相关。
当一个生态系统中的物质和能量处于稳态时,熵的增加速率最小,系统也就相对稳定。
相反,当生态系统处于不稳定的状态时,熵的增加速率就会快速增加,而系统的稳定性将会受到影响。
通过对生态系统中物质和能量流的观测和分析,可以计算热力学中的熵,并知道生物圈发生的化合反应和分解反应等。
这些数据可以帮助我们评估生态系统的稳定性和可持续性。
二、熵在生态系统评估中的应用生态系统评估是一项复杂的工作,需要综合考虑多个因素。
其中熵是一个重要的参考指标。
1. 生态系统稳定性的评估生态系统的稳定性是评估生态系统健康和可持续性的一个关键指标。
熵可以用来计算系统中物质和能量的流动状况,以及评估生态系统的稳定性。
当一个生态系统的熵增加速率较低时,说明该系统中能量和物质的流动运转效率较高,系统稳定性相对较高,反之则说明系统处于不稳定状态。
2. 水环境质量评估生态系统中的水是物质循环和能量交换的核心部分。
利用熵可以评估生态系统中水环境的质量,如水体中溶解氧的浓度、电导率、化学需氧量等指标,可以反映生态系统的稳定性和供应能量水平。
3. 生态系统的可持续性评估生态系统的可持续性是指生态系统中物质和能量的流量必须保持在一个可持续的范围内,以保障生态系统的稳定性。
熵可以用来评估生态系统中的物质和能量流量,并借此评估生态系统的可持续性。
三、熵在生态系统管理中的作用生态系统管理是保护和恢复生态系统中的物种、生态过程和社会经济利益的一项综合性工作。
熵在生态系统管理中可以发挥重要作用。
1. 环境监测和评估通过对生态系统的监测和评估,可以了解生态系统的状态和潜在的问题,并据此制定有效的管理方案。
熵在物理和生命科学中的应用探讨
熵在物理和生命科学中的应用探讨引言:熵是热力学中一个重要的概念,它描述了系统的混乱程度或无序程度。
然而,近年来,熵的概念不仅仅局限于热力学领域,它也被广泛运用于物理和生命科学中。
本文将就熵在物理和生命科学领域的应用进行探讨,并分析其在这些领域中的意义和价值。
一、物理学中的熵应用物理学是熵最早被应用的领域之一。
在热力学中,熵是一个重要的量,它可以用来描述系统的状态和变化。
熵增原理指出,在孤立系统中,熵始终趋于增加,即系统的混乱程度不断增加。
这一原理在物理学中有着广泛的应用。
1.1 熵在热力学中的应用热力学是熵最典型的应用领域之一。
根据热力学第二定律,孤立系统中的熵通常是增加的,而且系统的熵变可用来判断过程的可逆性。
在物理化学和材料科学中,熵被广泛应用于热力学计算和反应动力学的研究,对于物质的相变、反应过程和能量转化等具有重要的指导意义。
1.2 熵在信息理论中的应用信息理论是熵在物理学中的另一个重要应用领域。
根据信息论的基本原理,熵可以用来衡量信息的不确定性或混乱程度。
在通信和数据传输领域,熵被用来描述信道的容量和信息的传输效率。
此外,熵还被应用于数据压缩、图像处理和模式识别等领域。
二、生命科学中的熵应用熵的应用不仅仅局限于物理学,它也在生命科学中发挥着重要作用。
生命是有序的,而熵则是描述无序的,有人可能会想:在生命科学中,熵到底有什么用处呢?2.1 熵在生态学中的应用生态学研究的是生物和环境之间的相互关系。
熵在生态学中的应用主要是描述生态系统的稳定性和复杂性。
生态系统的稳定性与熵的关系可以通过生物多样性进行解释。
一个生态系统中的生物多样性越高,其熵也就越高,而高熵意味着生态系统更加复杂和不稳定。
因此,熵在生态学中可以用来评估和刻画不同生态系统之间的稳定性和复杂性,并为生态保护和环境管理提供科学依据。
2.2 熵在遗传学中的应用遗传学研究的是基因的传递和表达。
熵在遗传学中的应用主要是用来描述基因组的复杂性和遗传多样性。
熵在热力学系统中的作用和意义分析
熵在热力学系统中的作用和意义分析热力学是物理学的一个重要分支,研究热量和能量之间的转化以及它们与物质性质之间的关系。
在热力学系统中,熵是一个重要的物理量,它有着深刻的作用和意义。
本文将对熵在热力学系统中的作用和意义进行分析。
首先,我们来理解熵的概念。
熵是热力学的基本量之一,它是描述物质无序程度的度量。
熵的增加代表系统无序性的增加,熵的减少则代表系统有序性的增加。
熵可以用数学公式来表示,即熵的增量等于系统吸收的热量除以温度,ΔS = Q/T,其中ΔS是熵的增量,Q是系统吸收的热量,T是系统的温度。
其次,我们来分析熵在热力学系统中的作用。
熵在热力学系统中起到了三个重要作用:描述系统的状态、揭示自发过程的方向和限制可逆过程。
首先,熵用于描述热力学系统的状态。
系统的熵越大,代表系统的无序程度越高。
例如,一个充满了气体分子的容器相对而言就比一个只有少量气体分子的容器具有更高的熵值。
通过熵的概念,我们可以区分和描述不同状态下的系统。
其次,熵揭示了自发过程的方向。
根据热力学第二定律,一个孤立系统的熵不会减少,只能保持不变或增加。
这也就是著名的“熵增原理”。
熵增原理告诉我们,自然界中的自发过程是趋向于熵增加的方向进行的。
例如,一个有序的系统会自发地转变为更加无序的系统。
熵的增加提供了我们理解自然界变化的方向和特点的重要线索。
最后,熵对可逆过程有一定的限制作用。
可逆过程是指系统在整个过程中不产生任何不可逆热损耗的过程。
根据热力学的定义,可逆过程的熵增量为零。
因此,当一个过程是可逆的时候,根据ΔS=Q/T,可以得出该过程吸收的热量等于温度的乘积。
这个结果是非常有用的,它限制了热力学系统中可逆过程的范围,并提供了分析和研究可逆过程的基础。
除了上述的作用之外,熵还具有其他重要的意义。
首先,熵是热力学第二定律的重要表述之一,其理论基础是热力学第一定律。
熵的引入使得热力学理论更加完备和准确。
其次,熵和信息论之间有着密切的联系。
熵的应用和意义
浅谈熵的意义及其应用摘要:介绍了熵这个概念产生的原因,以及克劳修斯对熵变的定义式;介绍了玻尔兹曼从微观角度对熵的定义及玻尔兹曼研究工作的重要意义;熵在信息、生命和社会等领域的作用;从熵的角度理解人类文明和社会发展与环境的关系。
关键词:克劳修斯熵玻尔兹曼熵信息熵生命熵社会熵0 前言:熵是热力学中一个非常重要的物理量,其概念最早是由德国物理学家克劳修斯(R.Clausius)于1854年提出,用以定量阐明热力学第二定律,其表达式为dS=(δQ/T)rev。
但克劳修斯给出的定义既狭隘又抽象。
1877年,玻尔兹曼(L.Boltzmann)运用几率方法,论证了熵S与热力学状态的几率W之间的关系,并由普朗克于1900给出微观表达式S=k logW,其中k为玻尔兹曼常数。
玻尔兹曼对熵的描述开启了人们对熵赋予新的含义的大门,人们开始应用熵对诸多领域的概念予以定量化描述,促成了广义熵在当今自然及社会科学领域的广泛应用【1】【2】。
1 熵的定义及其意义克劳修斯所提出的熵变的定义式为dS=(δQ/T)rev,由其表达式可知,克劳修斯用过程量来定义状态函数熵,表达式积分得到的也只是初末状态的熵变,并没有熵的直接表达式,这给解释“什么是熵”带来了困难。
【1】直到玻尔兹曼从微观角度理解熵的物理意义,才用统计方法得到了熵的微观表达式:S=k logW。
这一公式对应微观态等概出现的平衡态体系。
若一个系统有W个微观状态数,且出现的概率相等,即每一个微观态出现的概率都是p=1/W,则玻尔兹曼的微观表达式还可写为:S=-k∑plogp。
玻尔兹曼工作的杰出之处不仅在于它引入了概率方法,为体系熵的绝对值计算提供了一种可行的方案,而且更在于他通过这种计算揭示了熵概念的一般性的创造意义和价值:上面所描述的并不是体系的一般性质量和能量的存在方式和状态,而是这些质量和能量的组构、匹配、分布的方式和状态。
玻尔兹曼的工作揭示了正是从熵概念的引入起始,科学的视野开始从对一般物的质量、能量的研究转入对一般物的结构和关系的研究,另外,玻尔兹曼的工作还为熵概念和熵理论的广义化发展提供了科学依据。
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四、 热力学过程 1.平衡态热力学(经典热力学) 主要研究平衡态的性质 2.线性非平衡态热力学(近平衡态热力学) 偏离平衡态很小的系统称为近平衡系统
25
di S 普里高津指出:近平衡系统 dt
取最小值
--- 最小熵产生原理
这说明近平衡态是稳定的 对于近平衡系统 只要外界作用不变 即使系统内有涨落 仍会回到原非平衡定态 而不可能出现自组织现象
----生命的热力学基础
22
(碳水化合物 净水)
开放系统
(CO2 污水 排泄物等)
物质
(化学能)能量
有 机 体
物质 能量(功 热) 正熵
负熵
23
小结:
有机物 必须是开放系统
和周围环境有物质和能量交换 维持低熵状态 摄入低熵物质 排出高熵物质
动物 要吃低熵食物
低熵高能食物----如碳水化合物 低熵低能食物----净水
稳定的 热力学分支 (a)
(b)
不稳定的 热力学分支 稳定的 耗散结构分支
C
(C )
(稳定的非平衡态) (对应某种时空有序状态)
λ0
λC
28 控制参量
从物理学的角度看 治疗的目的在于消除积熵
薛定谔说:生命赖负熵以存在
玻耳兹曼说:生物为了生存而作的一般斗争
既不是为了物质 也不是为了能量
而是为了熵而斗争
生物从外界吸收负熵
是以更大范围的熵增为代价的
8
四、熵与信息
香农:信息是事物肯定程度的量度 熵增等于信息的减少 信息与负熵等效 信息的获得意味着各种可 能性中概率分布的集中 信息熵
能量退化
退化
孤立系统朝均匀 简单 消除差异的方向发展
12
2. 按达尔文进化论
生物由单细胞
进化
人 (极为有序)
越来越复杂 越来越有序 (熵减少)
13
二、 自组织现象 1.自组织现象
在一定外界条件下 系统内部
自发地由无序 有序的现象 无生命和有生命世界 都有自组织现象(变为有序) 时间有序 (候鸟迁徙)
S k ln P k 1 ln 2
对某种事物作出完全判断所缺的信息量
9
五、 熵与社会 可持续发展
环保
10
*§5 耗散结构
一、 问题的提出
二、 自组织现象
三、 孤立系统 开放系统
四、 热力学过程
五、 涨落导致有序 六、 高级分支和混沌状态
11
一、 问题的提出
退化与进化
1.按克劳修斯热力学理论 初态 有序 非平衡 → → → 末态 无序 平衡 熵增加
§4 熵概念的推广
一、 熵与能量
二、 熵与时间 三、 熵与生命 四、 熵与信息 五、 熵与社会
1
一、熵与能量
热律: 能量守恒 热律: 能量转化能力 转化过程不可逆 一部分能量不能再作功 --能量退化
2
对热律深入认识
A)能量退化角度认识
孤立系统内发生的自发过程
空间有序 (蜂窝 毛皮花纹)
14
2. 耗散结构-----自组织形成的有序结构
自组织现象是自发进行的 但
需外界提供触发条件
耗散外界的能量 质量
15
三、 孤立系统 开放系统
热力学第二律的普遍形式
1. 孤立系统 (和外界无能量和物质的交换)
自发过程: 有序 无序 内部不可逆过程引起的熵变-----熵产生 di S
de S
17
开放系统总熵变:dS d i S d e S
1)若 deS < 0 (负熵流)
且| deS| > di S(0 )
负熵流可使开放系统熵减少 变得更有序 实现自组织 2)若 deS > 0 (正熵流) 系统更混乱
若为正熵流 则系统不会实现自组织
18
3.热二律的普遍形式 开放系统
必然导致能量的退化 B)熵的角度认识 孤立系统 … 导致熵的增加 熵是能量不可用程度的量度
能量危机 就是熵的危机
3
二 、熵与时间
1. 时间反演的对称性
物理学中很多领域
时间本质上都在描述可逆过程
从现在可知过去 也可知道未来
2.自然界存在的基本不对称性 热现象不具有时间反演对称性
4
数学家 史蒂芬指出:
26
3.非线性非平衡态热力学(远离平衡态热力学) 外界的影响强烈 引起系统状态的变化 已不是简单的线性关系
有其自己特有的规律 就有可能出现自组织现象
下面用图线来表示以上的三种情况
27
表 征 定X 态 的 某 个 参 量 平 衡 X0 态
分叉现象
偏离平衡 的线性区 远离平衡的非线性区
(C ) 稳定的 耗散结构分支
d e S 熵流 外界(可正 可负 可零)
6
如果 d e S < 0 称负熵流
生长阶段
d e S > d i S 有序度增加 从一种
dS < 0 有序到更高级的有序
成熟阶段
de S di S
dS 0
衰亡阶段
de S < di S
维持一种有序 有序度下降
生物系统在短期内或
dS > 0
局部熵积累过多 病态 7
至少存在三个时间箭头 将过去和将来分开 热力学箭头 心理学箭头 宇宙学箭头 无序度增加的时间方向 只能记住过去 宇宙膨胀
三个箭头所指方向一致
5
三、熵与生命
热律:孤立系统 无序度增加 熵增加 但生物进化过程:成长过程有序度增加
开放系统: dS d S d S e i
d i S 熵产生 内部(恒为正)
由熵增加原理
外界
孤立系统
di S 0
di S
16
2. 开放系统 (和外界有能量和物质的交换) 实现自组织现象系统必须开放 熵变 di S (系统熵产生)
de S (与外界交换能量和物质引起的熵变 ) ----熵流 de S 可 < 0 (负熵流)
外界 系统
=0
> 0 (正熵流)
di S
普里高津(I.Prigoging 比利时) 1967年 提出耗散结构 1977年 获 Nobel Prize (化学〕 耗散结构打开从
物理科学 生命科学 的窗口
21
•生命过程---耗散过程
高熵---混乱 热平衡----死亡
要活着---身体保持低熵状态
•薛定谔:生命是什么? “生命之所以能存在,就在于从环境 中不断得到 ‘负熵’” “有机体是依赖负熵为生的 ”
∴
d S de S
dS di S de S
di S dS de S
经历任何过程 要求 di S > 0
系统的熵变永不小于熵流
19
开放系统的熵可增 可减
开放系统自外界吸取能量 即输入负熵
对孤立系统 deS = 0
dS = di S 0
(回到原来的热二律)
20
4.生命过程