熵是什么?熵增的原理是什么?它们与信息、生活、社会、经济、管理有什么关系?
原理:孤立系统的熵从来不会自动减小,而是在可逆过程中保持不变,在不可逆过程中增加。熵增原理是热力学第二定律的另一种表述,它比开尔文和克劳修斯更普遍地指出了不可逆过程的方向。同时指出,热力学第二定律是大量分子随机运动的统计定律,因此只适用于大量分子组成的体系,不适用于单个分子或少量分子组成的体系。
关系:熵与社会、经济、管理?传统观点:能量的概念比熵的概念更重要;因为能量支配宇宙万物(能量必须守恒),熵是能量的附庸,在能量守恒的前提下进一步指明了过程的方向。?
能源被视为宇宙的女主人,熵是她的影子现代观点:熵与无效能源、混乱、浪费、污染、生态环境破坏、物质资源浪费乃至政治腐败、社会腐败联系在一起,负熵与秩序、结构、信息、生活乃至廉政、精神文明联系在一起。玻尔兹曼的统计力学在研究平衡体系的热性质和可逆过程方面取得了巨大成功,用微观分子运动很好地解释了宏观热力学规律。?
玻尔兹曼去世后,许多物理学家对非平衡和不可逆过程进行了进一步的研究。Prigogine在1947中提出了最小熵产生原理,指出在平衡态下,不存在?熵产生(即熵产生率为零);在“近平衡态”的不可逆过程中,虽然?熵是存在的,但熵的比率往往是最小的。普里戈金深受著名哲学家柏格森的影响,柏格森将时间视为“创造”和“进化”。在生物和社会的进化中,我们看到的是从无序到有序,从简单到复杂的进化。
扩展数据的熵s是一个状态函数,具有加法(容量)的性质,是一个非保守的宽度量,因为其定义中的热与物质的量成正比,但确定的状态是有一定量的。它的变化量δ s只取决于系统的恒定状态,与过程是否可逆无关。由于系统熵的变化值等于可逆过程的热温商δQ/T之和,所以系统的熵变只能通过可逆过程得到。孤立系统的可逆变化过程或绝热可逆变化过程δ S = 0。
宏观量
熵是一个宏观量,是构成系统的大量微观离子的性质。它包括了分子的平移、振动、旋转、电子运动和核自旋运动贡献的熵,谈论单个微观粒子的熵毫无意义。
绝对值
熵的绝对值不能由热力学第二定律决定。熵的绝对值可以根据量热数据用第三定律来确定,称为规定熵或量热法。熵的绝对值也可以用统计热力学从分子的微观结构数据计算出来,称为统计熵或光谱熵。
百度百科-热力学第二定律
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