什么是熵
(完整word版)综合自然地理学复习思考题
综合自然地理学名词解释1.系统的概念:由相互联系、相互作用的诸要素按一定规律组成的,具有一定功能的有机整体。
2.自然地理要素:自然地理环境的各种物质,各种能量以及在能量支配下物质运动所构成的各种动态体系.3.自然地理环境的结构:指自然地理环境各组成要素之间以及各组成部分之间的组合格局。
4.耗散结构:一个远离平衡的开放系统,只有通过不断地与外界交换物质和能量,在外界条件的变化达到一定阈值时,可以从原有的混乱无序状态自发地转变为一种在时间上,空间上或功能上的有序状态。
5.熵及熵定律:熵是描述系统无序性(即混乱度)的物理量。
熵定律即热力学第二定律,孤立系统中,热量是由高温物体自动的转向低温物体,直至热量平衡为止.亦即,孤立系统中的自发过程中总是使系统的熵增加。
6.元素的地球化学迁移:自然地理环境中化学元素的这种由一种存在形式转变为另一种存在形式,并伴随着一定的空间位移的运动过程,属于元素的地球化学迁移。
‘7.辐射干燥指数:是一地的年辐射平衡(热量收入)与用热量单位表示的年降水量(即蒸发该地年降水量所需的热量)之比,可视为蒸发力与降水量之比。
8.周期性节律:是自然地理过程按严格的时间间隔重复的变化规律.其发生基础是地球自转和公转及地表光、热、水的周期性变化。
9.自然地理环境的稳定性:又称自稳性,系统的性质在一定内外干扰下,不发生相应改变或发生改变后,可以自动恢复到原来状态的性能。
10.旋回性规律:以不等长的时间间隔为重复时间的自然演化规律。
11.反馈:指信息反馈,即将输入又回输到原系统中去。
12.地域分异:指自然地理环境各组成要素或自然综合体沿地表按确定方向有规律的发生分化所引起的差异(支配这种分化现象的客观规律称为地域分异规律).13.地带性:由于地球作为一个行星所具有的形状和运动特性,以及它在宇宙中测点位置,致使太阳辐射在地表分布不均而引起的地域分异。
14.非地带性:由于地球内能作用而产生的海陆分布、地势起伏、构造活动等区域性分异.15.经度省性(经向地带性):他表现为自然地理要素或自然综合体大致沿经线方向延伸(向南北延伸),按经度由海向陆发生有规律的东西向分化。
热工问答题
4、什么是气体的状态参数?答:气体的状态参数分为基本状态参数和一般状态参数。
基本状态参数:温度、压力和比容,可通过仪表直接测量;一般的状态参数还有焓、熵、内能等。
这些表明气体状态特征的物理量,称为气体状态参数。
5、什么叫等温过程?答:工质在温度不变的条件下进行的热力过程称为等温过程,如给水在锅炉内的汽化过程。
6、什么叫等压过程?答:工质在保持压力不变的情况下进行的热力过程称等压过程。
如给水在锅炉内的加热、汽化、过热等过程。
7、什么叫等容过程?答:工质在保持容积不变的情况下进行的热力过程称等容过程。
8、什么叫绝热过程?答:工质与外界没有热交换的热力过程称绝热过程。
如蒸汽在汽轮机内膨胀作功的过程。
9、什么是能量转换和能量守恒定律?答:能的形式有多种,各种形式的能可以相互转换,如电能转换为光能和热能,机械能转变为电能,电能又能转变为机械能等,以上是能量的转换。
能量既不能创造,也不能消灭,但它可以从一种形式转变为只一种形式。
这就是能量守恒定律。
10、水蒸气的形成分哪几个阶段?答:水蒸气的形成过程分为3个阶段:(1)水的等压预热过程,即水从任意温度加热到饱和状态,所加的热量叫液体热或预热;(2)饱和水的等压等温汽化过程,即从饱和水加热到干饱和蒸汽,所加的热量叫汽化热;(3)干饱和蒸汽的等压过热过程,即从干饱和蒸汽加热到任意温度的过程蒸汽,所加的热叫做过热。
11、什么是汽化现象,什么是凝结现象?答:物质从液态转变为汽态的过程叫汽化。
汽化方式有两种:蒸发、沸腾。
物质从汽态变成液态的现象叫凝结。
在一定的压力下,液体的沸点也就是蒸汽的凝结温度。
凝结与汽化是两个相反的热力过程。
12、什么是热膨胀?什么是热膨胀系数?答:大多数物质在外压不变的情况下,受热后体积随温度的升高而增大的现象,称物体的热膨胀。
不同的物质,在温升相同的情况下的膨胀值是不一样的,其中气体最大,液体次之,固体最小。
物体温度上升1度所引起的体积增大值与其0度时的体积之比值,称膨胀系数。
熵
1.熵的定义 2.熵函数的来历 3.熵函数的统计学意义 4.基本特性 5.熵在热力学的应用
1.熵的定义
什么是熵? 什么是熵? 《博弈圣经》中说;熵就是混沌,就是无序 科学家已经发明了测量无序的量,它称作熵, 熵也是混沌度,是内部无序结构的总量 物理意义:物质微观热运动时,混乱程度的 标志。
引言 德国物理学家克劳修斯1850年提出热力学第 二定律之后, 为了进一步描述热力学第二定 律的实质, 于1865年根据“ 转变” 定义了 熵这一物理量。熵是物理学中的重要概念, 完成了热力学第二定律的量化问题, 目前, 熵概念己被泛化, 在现代科学技术中的应用 越来越广泛。
基本特性
熵均大于等于零,即,H_s \ge 0。 设N是系统S内的事件总数,则熵H_s \le log_2N。 当且仅当p1=p2=...=pn时,等号成立,此时熵最大。 联合熵:H(X,Y) \le H(X) + H(Y),当且仅当X,Y 在统计学上相互独立时等号成立。 条件熵:H(X|Y) = H(X,Y) - H(Y) \le H(X),当且 仅当X,Y在统计学上相互独立时等号成立。 社会学意义:从宏观上表示世界和社会在进化过程 中的混乱程度
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。
熵增加原理 熵的引入可以将热力学第二定律表示出来在 孤立系统内任何变化不可能导致熵的总值减 少,即dS>0式中等号对应可逆过程, 不等号对 应不可逆过程,熵值有增无减, 即熵增加原理。 由式, ()可以看出, 要确定某一状态的熵 值, 存在一个待定的常数S,因此,应选择某 一特定状态的摘值为零。能斯特提出的热力 学第三定律说明任何物体的温度达到了绝对 温度零度, 其嫡值就等于零。
什么是熵(shang)
熵
熵的概念是由德国物理学家克劳修斯于1865年所提出。
熵是一个物理概念,用来描述系统的混乱程度或无序状态。
在热力学中,熵是系统的状态函数之一,通常用符号S表示。
熵的本质是一个系统“内在的混乱程度”,它表示系统内部能量的分布情况,即能量分布的均匀程度。
在一个封闭系统中,熵总是不断增加的,即系统总是朝着更加混乱、无序的方向演化。
这是因为热量总是从高温流向低温,在没有外界干预的情况下,系统总是朝着熵增加的方向演化。
除了在热力学领域中广泛的应用,熵的概念也被引入到其他学科领域中,如信息论、控制论、生物学等。
在信息论中,熵被用来衡量信息的不确定度或混乱程度。
在控制论中,熵被用来描述系统的复杂程度或自由度。
在生物学中,熵的概念也被用来描述生物系统的复杂性和组织结构。
总之,熵是一个描述系统混乱程度或无序状态的物理量,广泛存在于自然界和人类社会中。
在不同的学科领域中,熵的概念也有着广泛的应用和解释。
热工基础试题讲解及答案
热工基础试题讲解及答案1. 热力学第一定律的数学表达式是什么?热力学第一定律的数学表达式为:\(\Delta U = Q - W\),其中\(\Delta U\)表示内能的变化,\(Q\)表示系统吸收的热量,\(W\)表示系统对外做的功。
2. 什么是热机效率,其计算公式是什么?热机效率是指热机将热能转换为机械能的效率,其计算公式为:\(\eta = \frac{W}{Q_{\text{in}}}\),其中\(W\)表示输出的机械功,\(Q_{\text{in}}\)表示输入的热量。
3. 理想气体状态方程是什么?理想气体状态方程为:\(PV = nRT\),其中\(P\)表示气体的压强,\(V\)表示气体的体积,\(n\)表示气体的摩尔数,\(R\)表示理想气体常数,\(T\)表示气体的温度(单位为开尔文)。
4. 什么是熵,熵变的计算公式是什么?熵是热力学中描述系统无序程度的物理量,其计算公式为:\(\DeltaS = \int \frac{\delta Q}{T}\),其中\(\Delta S\)表示熵变,\(\delta Q\)表示系统吸收或释放的热量,\(T\)表示绝对温度。
5. 热传导、热对流和热辐射是热传递的三种基本方式,请分别解释这三种方式。
热传导是指热量通过物体内部分子振动和碰撞传递的过程,通常在固体中进行。
热对流是指热量通过流体(如气体或液体)的宏观运动传递的过程,常见于流体内部或流体与固体表面之间。
热辐射是指物体通过电磁波(如红外线)传递热量的过程,不需要介质,可以在真空中进行。
6. 什么是临界压力和临界温度?临界压力是指在临界温度下,物质的液相和气相可以共存的压力。
临界温度是指在该温度下,物质的液相和气相可以共存的最高温度。
7. 什么是卡诺循环,其效率如何计算?卡诺循环是一种理想化的热机循环,由两个等温过程和两个绝热过程组成。
其效率计算公式为:\(\eta_{\text{Carnot}} = 1 -\frac{T_{\text{cold}}}{T_{\text{hot}}}\),其中\(T_{\text{cold}}\)和\(T_{\text{hot}}\)分别表示冷热源的绝对温度。
熵和焓是什么?有什么区别?焓变与熵变又是什么?怎么计算?
熵和焓是什么?有什么区别?焓变与熵变又是什么?怎么计算?1.熵与焓是什么?熵是描述物质混乱程度的物理量,用符号S来表示,单位是J/(mol·K)焓也是物质的一种物理量,跟内能有点关系,但又不是内能,是在做一些计算时,人为引入的一个物理量。
用符号H来表示,单位是kJ/mol。
焓值与内能的关系可以用一个公式表示:H=U+pV(U是内能,p是压强,V是体积)但是在高中可以把焓简单认为是物质的内能。
由此可见,熵是对物质混乱程度的描述,而焓是有关“内能”的物理量,区别还是很大的。
2.熵的大小比较与熵变熵值的大小关系:物质越混乱熵值越大,对于同一种物质,熵值大小关系是气态>液态>固态;在一个化学反应中,由固态变成液态或者气态,或者由液态变成气态,以及气态分子数由少变多的等过程熵的值都会增加。
至于熵值是如何得出来的,一般可以根据实验数据、按一定规律计算,也可以按统计力学方法计算,方法较为复杂,这里暂时不做探讨。
如果想要知道具体某个物质的熵值是多少,如果是常见的物质,可以直接通过查询标准熵值表得到,这些熵值是科学家们通过实验和计算得到的,可以自行搜索。
在一个化学反应中,从反应物变为生成物的过程中,熵的值是会发生变化的,这个变化的值我们称为“熵变”,用生成物的熵减去反应物的熵来得到,公式如下:熵变这个公式既是熵变的定义,也能直接用于计算熵变的具体值,只要查询熵值表找到生成物与反应物的熵值就能进行计算。
注意,熵值增大,熵变为正值,熵值减小,熵变为负值。
3.焓的大小比较与焓变焓值的大小关系:一般内能越高,焓值越大,但是一种物质的内能是无法直接测定的,也就无法得到焓值的具体数值。
但是我们可以通过实验或者计算比较一个化学变化中生成物与反应物的焓值的差值,这样的差值我们称作“焓变”,公式如下:焓变注意,这个公式是焓变的定义公式,但是无法用它计算焓变的具体值,因为反应物和生成物的焓值是无法得到的。
那么如何得到某个反应焓变的具体值呢,一个方法就是在恒压的环境中,实验测定该化学反应释放或吸收的热量(注意要求释放出的能量只做体积功,不做非体积功),而这个热量就是焓变的绝对值。
力学考研面试题及答案
力学考研面试题及答案1. 请简述牛顿三大定律的内容。
答案:牛顿三大定律是经典力学的基础,包括:(1)第一定律(惯性定律):物体会保持静止或匀速直线运动状态,除非受到外力作用。
(2)第二定律(加速度定律):物体的加速度与作用在物体上的净外力成正比,与物体的质量成反比,且加速度的方向与净外力的方向相同。
(3)第三定律(作用与反作用定律):对于任何两个相互作用的物体,它们之间的力是大小相等、方向相反的。
2. 描述一下弹性模量的概念及其物理意义。
答案:弹性模量是材料力学性质的一个重要参数,它描述了材料在受到外力作用时的弹性变形能力。
具体来说,弹性模量是材料在弹性范围内,应力与应变的比值。
物理意义上,弹性模量越大,表示材料越难发生形变。
3. 请解释什么是达朗贝尔原理,并给出其应用。
答案:达朗贝尔原理是分析力学中的一个重要原理,它指出一个系统在任意虚位移下,系统内所有力做的虚功之和等于零。
这个原理可以用来推导动力学方程,是拉格朗日力学的基础之一。
4. 阐述一下什么是刚体的转动惯量。
答案:刚体的转动惯量是一个用来描述刚体在旋转运动中抵抗外力矩改变其旋转状态的物理量。
它与刚体的质量分布和旋转轴的位置有关。
转动惯量越大,刚体在旋转时就越难被加速或减速。
5. 请解释什么是流体静力学平衡条件。
答案:流体静力学平衡条件是指在静止流体中,任意一点的压力在所有方向上都是相等的。
这意味着流体内部不存在压力梯度,流体处于平衡状态。
6. 描述一下什么是伯努利方程。
答案:伯努利方程是流体动力学中的一个重要方程,它描述了不可压缩流体在流动过程中,速度、压力和高度之间的关系。
方程表明,在没有外力作用的情况下,流体在流动过程中的总能量(动能、压力能和势能)是守恒的。
7. 请简述什么是热力学第一定律。
答案:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,它指出在一个封闭系统中,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
在热力学过程中,系统吸收的热量等于系统内能的增加和对外做的功的总和。
热力学第二定律熵增定律
热力学第二定律熵增定律随着科学技术的发展,热力学第二定律越来越受到人们的重视。
其中,熵增定律是热力学第二定律的核心内容,应用非常广泛。
本文将从什么是热力学第二定律,熵和熵增定律的概念和意义、熵增定律的形式等方面为大家阐述热力学第二定律熵增定律。
一、什么是热力学第二定律热力学第二定律是对热力学系统中热能转化的规律的总结和描述。
其核心是熵增原理,即熵的增加是所有能量变化进行的过程中不可避免的宇宙趋势。
二、熵和熵增定律的概念和意义熵是一个物理量,描述了一个系统中混乱程度的大小,其单位是焦耳/开尔文(J/K),通常用S表示。
熵增是指热力学系统内部混乱状态的增加程度,即混乱程度的增加,表明热力学系统趋向于更少有序的状态。
熵增定律是热力学第二定律的核心内容,描述的是封闭系统熵增的事实。
熵增定律的意义是指,自然界内的任何过程,在可能的情况下都取向于熵的增加,即使是可以转化熵的过程,即能量的转化,也不能改变熵的增加趋势。
三、熵增定律的形式熵增定律有多种形式,其中最常用的是卡诺-克劳修斯不等式或阿切鲁斯不等式,它们分别是在恒定温度和温度变化过程中的熵增定律。
具体来说,卡诺-克劳修斯不等式规定了热力学系统中所有过程的熵增必须大于零,即ΔS>0。
而阿切鲁斯不等式则描述了在温度变化过程中熵的增加程度要大于温度为恒定的情况。
四、熵增定律的应用熵增定律的应用非常广泛,尤其是在强制温度梯度下进行的热传导和对准态或非平衡态观察的能量转换中。
在自然界中,熵增定律是不可避免的,因此我们需要通过合理设计和利用热力学系统来达到最佳的熵增控制。
总之,熵增定律是热力学第二定律的核心内容,它描述了自然界内系统混乱状态的增加趋势。
熵增定律的形式多种多样,但它的应用范围非常广泛,在实际应用中发挥着重要作用。
我们需要进一步深入研究和利用热力学第二定律和熵增定律,以应对当前和未来面临的挑战。
《熵》 学历案
《熵》学历案一、什么是熵在我们的日常生活中,有一个看似神秘却又无处不在的概念——熵。
熵,这个听起来有些晦涩的词汇,其实与我们的生活息息相关。
熵,简单来说,是用来描述一个系统的混乱程度或者无序程度的物理量。
想象一下你的房间,如果东西摆放得杂乱无章,衣服乱丢,书籍乱放,那么这个房间就处于一种高熵的状态。
相反,如果一切都井井有条,物品分类放置,那么房间就处于低熵的状态。
从物理学的角度来看,熵的概念最初是在热力学中被提出的。
在一个封闭的系统中,熵总是倾向于增加。
这就好像把热的物体和冷的物体放在一起,热会自发地从热的物体传递到冷的物体,最终达到一个平衡状态,这个过程中熵增加了。
举个例子,一杯热水放在室温下,它会逐渐冷却,热量散失到周围环境中。
这个过程中,热水的熵减少了,但周围环境的熵增加得更多,总的熵是增加的。
二、熵增原理及其影响熵增原理指出,在一个孤立系统中,熵永远不会减少,只会增加或者保持不变。
这一原理具有深远的影响。
在自然界中,很多现象都可以用熵增原理来解释。
比如,一个没有维护的建筑会逐渐破败,一个没有管理的生态系统可能会失去平衡,这些都是熵增的表现。
对于人类社会来说,熵增原理也有一定的启示。
如果一个组织没有有效的管理和规则,就会变得混乱无序,效率低下。
比如一个公司,如果没有明确的分工、流程和监督机制,员工的工作就可能会混乱,信息传递不畅,导致整体的运营效率降低,这就是公司内部的熵增。
然而,人类的活动往往是在努力对抗熵增。
我们通过制定规则、建立秩序、发展科技来创造低熵的环境,提高生活的质量和效率。
三、如何理解熵与信息的关系熵不仅在物理世界中起作用,在信息领域也有着重要的意义。
信息可以被看作是对不确定性的消除。
当我们获得更多的信息时,系统的不确定性减少,也就相当于熵的减少。
例如,在猜谜语时,每一个提示都是在提供信息,减少我们猜测的不确定性,降低了熵。
相反,如果信息混乱、不准确或者缺失,就会导致系统的熵增加。
《化工原理》第四版柴诚敬课后答案
感谢您选择了《化工原理》第四版柴诚敬教授的课程,以下是部分课后答案供您参考。
1、什么是化学反应速率?速率常数的单位是什么?答:化学反应速率是指化学反应物质参加反应的速度,通常用反应物的消失速率或生成物的出现速率来表示。
速率常数是反应速率与各反应物摩尔浓度的乘积之比,单位为L/(mol·s) 或mol/(L·s)。
2、简述气体扩散的弥散定律。
答:气体扩散的弥散定律是指在稳态下,气体分子的自由扩散速率与浓度梯度成正比。
即 Fick 定律:$\frac{\mathrm{d}C}{\mathrm{d}t}=-D\frac{\mathrm{d}^2C}{\mathrm{d}x^2} $,其中 $C$ 表示气体浓度,$D$ 表示气体扩散系数。
3、液-液萃取的原理是什么?答:液-液萃取是指将需要分离的两种液体混合物加入到另一种相容性差的溶剂中,通过溶剂与其中一种液体成分亲和力不同而实现分离的过程。
其原理是基于液体分子之间的相互作用力和表面张力的不同,利用溶剂与其中一种液体成分的亲和力不同,使其在液液界面上产生不同的分配系数,从而实现分离。
4、什么是难溶物?答:难溶物是指在水或其他溶剂中,由于溶剂对溶质的溶解度有限,因而无法完全溶解的物质。
难溶物的形成主要是由于溶质和溶剂之间的相互作用力不足以克服其相互之间的相互作用力而导致的。
5、什么是表面活性剂?请举例说明。
答:表面活性剂是指在液-液界面或液-气界面上能够降低表面张力的一类化合物。
常见的表面活性剂有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂等。
例如:肥皂就是一种阴离子表面活性剂,其主要成分是油酸钠或棕榈酸钠;十二烷基苯磺酸钠是一种阴离子表面活性剂,广泛用于洗涤剂中;十六烷基三甲基溴化铵是一种阳离子表面活性剂,常用于消毒剂中。
6、什么是热力学第一定律?答:热力学第一定律是指能量守恒定律,即在任何过程中,能量的总量都保持不变。
地理熵
五、地理熵熵本是热力学中一个基本的状态函数,由于它能深刻揭示物质存在的某种本质,并能解释物质起源与世界有序的原因,因此很早以前,其基本概念就被引用到其他学科中。
著名物理学家薛定谔在其著作《生命是什么》一书中,率先使用熵的概念和性质解释生命起源与生命现象,在国际上引起很大震动。
本世纪70年代,普里高津教授提出耗散结构理论,而后德国物理学家哈肯提出“协同学”,均与熵的研究密切相关。
在地理环境这样的复杂开放系统中引入熵的基本概念,也能使得地理学家对于其理论基础有更加深刻的理解,并为地理学的研究开辟了一条新途径,它不仅丰富了现代地理学的理论体系,而且在实际应用方面也越来越显示出巨大的生命力。
为了有别于在其他专业中所使用的术语,我们在此选用地理熵,作为与地理学有关的特定解释,以便在理论上和应用上,更加接近于地理学的内容。
(一)地理熵的概念在经典物理学中,熵的引入是比较抽象的。
为了帮助读者理解地理熵的基本概念并认识它的体现,在这里我们先举出一个浅显的例子:在一块管理得很好的农田里,由于土地平整,土壤结构均一,土壤肥力一致,太阳辐射能的收入没有差异,温度没有空间变化,水分供应条件类似,土地自然生产力表现出均衡的特性,并且在这块土地上不断地清除杂草,所生长的农作物形态整齐,个体之间的性状差异不明显,……于是,我们就说这块农田的有序性高,混乱程度小;与此相对照,另一块土地上,除开各种各样的自然差异外,加上人为管理很差,其上杂草丛生,农作物生长参差不齐,成熟日期也相差很远(对于其上的每个个体而言),植株之间的变异也很大,诸如此类的现象,我们说此块土地的有序性低,混乱程度大。
比较上述两种状况,我们即说前一块的地理熵值小,而后一块的地理熵值大。
对于地理熵的概念,一般可从以下3个方面理解:首先,它可以理解为地理系统混乱程度的标志。
一个地理系统,按其等级划分原则,总是由许多微观状态构成的(例如农田中的每一个植株个体即表示一个微观状态),这种数目众多的微观状态的组成,有着各种各样的配容方式(即组合方式),当其方式的种类越单调,直至趋向于一个固定的范式时,则该地理系统的总体表现为有序;当其方式的种类越复杂,即越趋向于各种方式出现的机会均相等时,则该地理系统的总体表现为无序。
热工简答试题及答案
热工简答试题及答案一、简述热力学第一定律的内容。
答:热力学第一定律,也被称为能量守恒定律,表明在一个封闭系统中,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
在热力学过程中,系统吸收的热量与对外做的功之和等于系统内能的增加量。
二、什么是比热容?请给出其单位。
答:比热容是指单位质量的物质在单位温度变化时吸收或放出的热量。
其单位是焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃))。
三、解释什么是热机效率。
答:热机效率是指热机在将热能转换为机械能过程中,输出功率与输入功率之比的百分比。
它是衡量热机性能的一个重要参数。
四、请解释热传导、热对流和热辐射三种热传递方式。
答:热传导是指热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程;热对流是指流体内部温度不同的部分之间通过流体运动传递热量的过程;热辐射是指物体通过电磁波传递热量的过程,不需要介质。
五、什么是绝热过程?在绝热过程中,系统内能的变化与什么有关?答:绝热过程是指系统与外界没有热量交换的过程。
在绝热过程中,系统内能的变化只与系统对外做的功有关。
六、简述热力学第二定律的内容。
答:热力学第二定律表明,不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他效果;或者不可能使热量从低温物体自发地传递到高温物体而不产生其他效果。
七、什么是熵?熵的增加意味着什么?答:熵是热力学系统中无序度的度量。
熵的增加意味着系统的无序度增加,即系统趋向于更加混乱的状态。
八、解释什么是临界点。
答:临界点是指在相图中,物质的气态和液态可以共存的特定温度和压力点。
在这个点上,物质的气态和液态的物理性质没有明显区别。
九、什么是热泵?热泵的工作原理是什么?答:热泵是一种利用制冷剂在蒸发器和冷凝器之间循环来转移热量的设备。
工作原理是利用制冷剂在蒸发器中吸收低温环境中的热量,然后在冷凝器中释放热量到高温环境中,从而实现热量的转移。
十、什么是热力学温度?它与摄氏温度的关系是什么?答:热力学温度,也称为绝对温度,是温度的一种度量方式,其零点为绝对零度。
什么是“熵”
什么是“熵”露道夫•克劳修斯发现热力第二定律时,定义了熵,提出“自然社会任何时候都是高温自动向低温转移热量,而一个封闭系统最终会达到热平衡,没有了温差,再不能做功。
这个过程叫熵增,最后状态就是熵死,也称热寂。
”作为一个文旅工作者,我对物理学知之甚少,最初了解这两个词时也曾怀揣着无数不解,但等学完了形势与政策的相关课程,突然就对这个词有了新的理解。
当下国际环境与形势复杂而严峻,政治、经济飞速发展,人民日益增长的物质文化需求以及科教文卫事业的新发展都迫使着国民们对于开辟新的发展篇章有了迫切需要。
外交领域也不例外,社会的发展需要广泛的与泱泱大国建交,需要彼此取长补短实现文化交流,需要崭新的活力和经验、技术参与进来;国家的进步需要展现好大国风范,需要让大国工匠精神、使命责任精神、民族荣辱感传播和远扬,需要让国际了解我们,需要让中国走向世界。
那么这条路上,破腐朽、开新篇的创新就不可或缺。
回归到研究的本体上来,面对世界百年未有之大变局,中国外交应当如何应对?一、克服熵增展现民族创新之灵魂熵增在一定程度上模拟了所有体系、机构、组织的发展方向,在这个独特的过程中所有人逐渐失去动力、所有员工失去特色、所有体系失去生机、所有的流程和环节失去推动其运行与发展的势能。
这个过程使得松散的组织趋于密集,无序的状态高度统一,到最后失去了态度与态度碰撞、观点与观点交流、创新与创新竞争的能量交换,奔腾的江海被一滩死水吞噬,喧闹的丛林回归荒芜的寂静。
这是一个封闭系统的末日,亦是一个国家发展的困局,那么外交的一大方向之一就是引领我们打破熵增,为国家和民族注入活力并为它焕发生机的渠道和方法,是迫使一个系统重新回归开放的逆向力量。
“熵增”将每一个组织都视为一个生命体,小到企业、大到国家,借助整体化的运作应对熵增,并利用厚积薄发和开放合作来解决这个生命体内部懈怠、工作消极、流程僵化、创新乏力的情况,实现用制度改进制度、用体系创新体系、用势能助力势能、用工作激励工作。
比熵的计算公式
比熵的计算公式比熵是热力学中的一个重要概念,要理解比熵的计算公式,咱们得先从一些基础的知识说起。
咱们先来说说什么是熵。
熵这个概念啊,就像是一个衡量系统混乱程度的指标。
比如说,一个乱糟糟的房间,东西到处乱放,这时候熵就比较大;而一个整理得井井有条的房间,熵就比较小。
那比熵又是啥呢?比熵其实就是单位质量物质的熵。
比熵的计算公式是:ds = δq/T 。
这里的 ds 表示比熵的变化,δq 是微元过程中的吸热量,T 是热力学温度。
这公式看起来挺简单,可实际运用起来,还真得费点脑筋。
我记得有一次给学生们讲这个知识点的时候,有个学生特别较真儿。
他就盯着这个公式问我:“老师,这温度要是变化了咋算呀?”我就跟他说:“别急,咱们一步一步来。
”然后我就给他举了个例子。
比如说,咱们有一团气体,它在一个绝热的容器里膨胀。
因为是绝热的,所以没有热量交换,δq 就是 0 。
但是呢,气体膨胀了,它的温度会下降,这个过程中熵是增加的。
我就带着学生们一步步推导,先根据绝热过程的方程,求出温度的变化,再代入比熵的计算公式。
那孩子一开始还皱着眉头,一脸迷茫,等到最后弄明白了,眼睛一下子就亮了,兴奋地说:“老师,我懂啦!”其实啊,学习比熵的计算公式,就像是走迷宫。
有时候你觉得自己走进了死胡同,可只要换个思路,说不定就能找到出口。
再比如说,在实际的热机工作过程中,比熵的计算就能帮助我们分析能量的转化效率。
想象一下,汽车发动机里的燃料燃烧产生能量,推动活塞做功。
在这个过程中,燃料燃烧释放的热量一部分转化为有用的功,另一部分就导致了熵的增加。
通过计算比熵的变化,我们就能更清楚地了解这个过程中的能量损失情况。
还有在制冷循环中,比熵也起着关键作用。
要让一个空间变冷,就得把热量从低温处搬到高温处,这时候比熵的变化就能告诉我们这个过程需要消耗多少能量。
总之,比熵的计算公式虽然看起来有点复杂,但只要我们结合实际的例子,多思考、多练习,就能把它掌握得妥妥的。
如果时间倒流,会发生什么?
如果时间倒流,会发生什么?
如果时间倒流,意味着时间的流动方向逆转,过去的事件会以相反的顺序重新
发生。
这个问题涉及到物理学、哲学和科幻领域的许多复杂概念和假设。
虽然
目前没有确凿的证据表明时间可以倒流,但我们可以通过理论和推断来探讨一
些可能的结果。
1. 因果关系逆转:在时间倒流的情况下,因果关系将逆转。
这意味着结果将先
于原因发生。
例如,如果你打破了一个玻璃杯,时间倒流后,玻璃杯将自行修复,并回到完整状态。
2. 熵逆转:熵是一个物理学概念,表示系统的无序程度。
根据热力学第二定律,熵总是增加,系统朝着更高的无序状态发展。
然而,如果时间倒流,熵将逆转,系统将朝着更有序的状态发展。
这可能导致破碎的杯子重新组装、热咖啡变冷
等现象。
3. 记忆和意识:如果时间倒流,我们是否会保留对过去事件的记忆和意识?这
是一个复杂的问题,因为记忆和意识是与时间流动方向相关的。
根据某些理论,如果时间倒流,我们会失去对过去事件的记忆,因为记忆是基于时间顺序的。
但也有人认为,如果时间倒流,我们可能会保留记忆和意识。
4. 因果循环和自由意志:时间倒流可能导致因果循环的出现。
这意味着某个事
件的结果成为它自身发生的原因。
这可能引发自由意志的问题,因为我们可能
会思考是否可以改变过去的事件,或者我们的行为是否受到预定的轨迹限制。
需要注意的是,以上的回答只是基于理论和假设,没有确凿的证据证明时间可
以倒流。
时间倒流是科幻作品和哲学思考的常见话题,但在现实世界中,时间
的流动方向是单向的,我们只能向前推进。
物理化学题库简答题(60题,6页)
物理化学题库简答题(60题,6页)510什么是热力学第二定律?答:热力学第二定律是指任何一个孤立系统的熵不可能减少,只能增加或保持不变。
也就是说,热量不可能从低温物体自发地传递到高温物体,除非有外界做功或者有热量流入高温物体。
511什么是热力学第二定律的推论?答:热力学第二定律的推论包括:热力学温标的存在、热机效率的限制、热力学不可能性原理等。
512什么是熵?答:熵是一个系统的无序程度的度量。
系统的熵越大,系统的无序程度越高。
513什么是热力学温标?答:热力学温标是根据热力学第二定律定义的一种温标,其基本单位是热力学温度,即开尔文。
514什么是热机效率?答:热机效率是指热机输出功的比例,即热机输出功与输入热量之比。
515什么是XXX热机?答:卡诺热机是一种理论上的热机,它由四个可逆过程组成,包括等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和绝热可逆压缩。
516什么是XXX循环?答:卡诺循环是指由XXX热机所组成的循环过程,它是一个理论上的完美热机,具有最高的热机效率。
517什么是热力学不可能性原理?答:热力学不可能性原理是指在孤立系统中,任何一个过程都不能使系统的熵减少。
518什么是热力学第二定律的表述?答:热力学第二定律可以表述为:任何一个孤立系统的熵不可能减少,只能增加或保持不变。
519什么是热力学第二定律的意义?答:热力学第二定律的意义在于限制了热机的效率,并且说明了自然界中存在着一种不可逆的趋势,即系统的无序程度不断增加。
520什么是热力学第二定律的应用?答:热力学第二定律的应用包括热机效率的计算、化学反应的热力学分析、热力学循环的设计等。
S = -R∑nBlnxB△mix,G = RT∑nBlnxB根据上述公式,XXX和XXX的依数性是相同的。
522稀溶液的依数性包括凝固点降低、沸点升高和渗透压。
第五章相平衡523.以下是各体系的相数:1)金刚石和石墨混合物:两个相2)酒精水溶液:一个相3)密闭中让碳酸钙分解并达平衡:三个相524某金属在一定T、p下制得了这一纯金属的蒸气、液态、γ晶型及δ晶型的平衡共存系统是否可能。
无法逃离的熵——人类社会总是向着有序性增加、熵减的方向发展
《易经》告诉我们“是什么”和“怎样形成”这两个终极问题。
阴阳变化的原因就是熵的增减。
而熵的增减就是能量流动的结果,也是运动的实质。
熵是由鲁道夫·克劳修斯(Rudolf Clausius)提出,并应用在热力学中。
其定义为:体系的混乱的程度。
熵增加原理: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。
那么熵有哪些特点呢?1.严谨和逻辑正如熵这个概念是对混乱度的描述,就是对有序性程度的描述。
对有序性的事物往往让人感到严谨。
而对严谨的追求必然引起对逻辑学的向往(或者说产生逻辑学)。
我们中国人做事很多时候都是拍拍脑袋就开始做,什么逻辑、严谨我们都统统不要的,这种方式做出来的事物肯定是有序性低的事物。
我们总是在说系统工程,但是没有严谨的规划,合符逻辑的思维,怎么可能有系统的工程?老祖宗在做事的时候都强调天时地利人和,这就是严谨的体现。
甚至从某种程度上,可以说逻辑和严谨是事物有序性的保证。
2.系统与系统之间,必然是某些系统的熵增和某些系统的熵减。
在生物进化中:人类的出现是宇宙进化的结果,即,宇宙演化的结果。
实质——太阳能源的输入,引起的地球上的熵减效应,导致的生物层次和多样的增加!对于太阳而言——熵增,而地球——熵减。
3.熵减的原理同样适合于人类的精神世界简单的说来就是要不断的拓展我们的认知领域,新的信息的不断输入才能减少神经世界的熵——带来思考问题角度和能力的改变。
但是这里有个问题,就是新的信息不一定就是对人们有利的。
但是不管怎么说对个人来说,终身学习是很重要的。
4.对于人类社会来说,人类社会总是向着有序性增加、熵减的方向发展人类制度的发展很好的说明了这点,封建制度相对于奴隶制度是有序性增加的,资本主义制度相对于封建制度是有序性增加的,共产主义制度相对于资本主义制度是有序性增加的。
过冷水变冰的熵变
过冷水变冰的熵变熵是热力学中一个重要的概念,它描述了一个系统的无序程度。
在自然界中,物质会朝着更加有序的状态转化,这个过程会伴随着熵的增加。
但是,在某些情况下,物质会朝着更加有序的状态转化,这个过程会伴随着熵的减少。
本文将以过冷水变冰为例,探讨这个过程中的熵变。
一、什么是过冷水我们都知道,水的结冰温度是0℃。
但是,在某些情况下,水的温度可以降到低于0℃,而不结冰。
这种水就被称为过冷水。
过冷水的存在是因为水分子在结晶时需要一个核心,而在纯净水中,这个核心很难形成。
因此,即使水的温度降到了低于0℃,它仍然是液态的。
二、过冷水变冰的过程当过冷水遇到一个核心时,就会开始结冰。
这个核心可以是任何形式的物质,例如灰尘、气泡、搅拌棒等等。
一旦核心形成,水分子就会聚集在一起,形成冰晶。
这个过程可以看作是一个相变过程,液态水变成了固态冰。
三、过冷水变冰的熵变在过冷水变冰的过程中,熵的变化是负数。
这是因为液态水的无序程度比固态冰要高,而过冷水变成了固态冰,无序程度降低了,所以熵会减少。
这个过程可以用下面的公式来描述:ΔS = S(ice) - S(water)其中,ΔS表示熵变,S(ice)表示固态冰的熵,S(water)表示液态水的熵。
由于固态冰的无序程度比液态水要低,所以S(ice) < S(water),ΔS就是一个负数。
四、实验验证为了验证过冷水变冰的熵变,我们可以进行一个简单的实验。
我们需要准备一些瓶装水和一些冰块。
首先,将瓶装水放入冰箱中,让它们冷却到低于0℃。
然后,将瓶装水取出来,轻轻地敲打瓶子,使其受到微小的震动。
这样,就可以形成一些核心,促进过冷水变成冰。
最后,我们可以用一个温度计来测量水的温度,以确定是否形成了冰。
五、结论过冷水变冰是一个熵减的过程。
在这个过程中,水分子从液态转化为固态,无序程度降低了,熵减少了。
这个过程可以用实验来验证,也可以用热力学公式来描述。
了解这个过程的熵变,有助于我们更好地理解自然界中的相变现象。
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什么是熵?
是生命科学的借助概念,借助的是热力学第二定律来
解释生命现象不懂得熵的人,就是人体科学的门外汉。
不可逆过程遵从一个很重要的极值原理,它是由开耳
芬爵士发现的。
这个原理说,这个叫熵的量将随过程
而增加,并且在最后的平衡状态达到最大值。
神秘的
熵,很难用可以直接观测的量,例如:体积、压强、
温度、浓度、热量等等来描述。
但是从原子论的观点
看,熵的意义就很直接明了。
准备一小瓶红色的溶液,
放在大瓶的纯水中,起初,红色染液的分子集中在一
个有限的体积内,后来向外散开到更大的体积里去。
一个有序度较高的状态,被一个有序度较低的状态所
取代了。
这是一个统计规律,是自然状态,是中庸,
是无为无不为,是自然界自古至今发展的模式,达到
最大值。
人体也是如此,它总是在自然状态下处于熵
的最大状态,生命的最佳状态人为任何措施都会破坏
这个状态,而在自然中遭到灭顶之灾。
有谁能把散开
了的红色液体再一个一个地收集起来?那就是消耗能
量,对于生命来说,就是消耗生命的能量,这就是医
学所能做的,现在正在做的。
比如:打点滴,把凉水
注入病人的血管子,人的血液类似上面例子里的“红
色的溶液,放在大瓶的纯水中,起初,红色染液的分
子集中在一个有限的体积内,后来向外散开到更大的
体积里去。
一个有序度较高的状态,被一个有序度较
低的状态所取代了。
”
熵是描述系统混乱的量,熵越大说明系统越混乱,携带的信息就越少,熵越小说明系统越有序,携带的信息越多。
你要现确定系统,再来描述。
你的例子,可以这样理解,同样大的硬盘,熵越大什么坏了的硬盘越多,他可以承载的信息越少,熵越小意味着坏掉的硬盘越少,可以承载的信息量越大。
熵表示了信息量的大小,熵越大,不确定的因素就越大,信息量就越大。
通常讲随机变量X的熵是其概率分布p(x)的函数,有表达式H=sum(p(x)log(p(x)))
熵
entropy
描述热力学系统的重要态函数之一。
熵的大小反映系统所处状态的稳定情况,熵的变化指明热力学过程进行的方向,熵为热力学第二定律提供了定量表述。
为了定量表述热力学第二定律,应该寻找一个在可逆过程中保持不变,在不可逆过程中单调变化的态函数。
克劳修斯在研究卡诺热机时,根据卡诺定理得出,对任意循环过程都有,式中Q是系统从温度为T的热源吸收的微小热量,等号和不等号分别对应可逆和不可逆过程。
可逆循环的表明存在着一个态函数熵,定义为
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。
能量是物质运动的一种量度,形式多样,可以相互转换。
某种形式的能量如内能越多表明可供转换的潜力越大。
熵原文的字意是转变,描述内能与其他形式能量自发转换的方向和转换完成的程度。
随着转换的进行,系统趋于平衡态,熵值越来越大,这表明虽然在此过程中能量总值不变,但可供利用或转换的能量却越来越少了。
内能、熵和热力学第一、第二定律使人们对与热运动相联系的能量转换过程的基本特征有了全面完整的认识。
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。
在信息论中,熵可用作某事件不确定度的量度。
信息量越大,体系结构越规则,功能越完善,熵就越小。
利用熵的概念,可以从理论上研究信息的计量、传递、变换、存储。
此外,熵在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域也都有一定的应用。