熵与系统的什么成正比
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解决时间 2021-02-13 17:19
- 提问者网友:美人性情
- 2021-02-12 23:45
熵与系统的什么成正比
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- 五星知识达人网友:逐風
- 2021-02-13 00:22
问题一:熵定律的计算公式 1.克劳修斯首次从宏观角度提出熵概念,其计算公式为:S=Q/T,(计算熵差时,式中应为△Q)2.波尔兹曼又从微观角度提出熵概念,公式为:S=klnΩ,Ω是微观状态数,通常又把S当着描述混乱成度的量。3.笔者针对Ω不易理解、使用不便的现状,研究认为Ω与理想气体体系的宏观参量成正比,即:Ω(T)=(T/εT)3/2,Ω(V)=V/εV,得到理想气体的体积熵为SV=klnΩv=klnV,温度熵为ST=klnΩT=(3/2)klnT ,计算任意过程的熵差公式为△S=(3/2)kln(T'/T)+kln(V'/V),这微观与宏观关系式及分熵公式,具有易于理解、使用方便的特点,有利于教和学,可称为第三代熵公式。上述三代熵公式,使用的物理量从形式上看具有直观→抽象→直观的特点,我们认为这不是概念游戏,是对熵概念认识的一次飞跃。问题二:熵增加原理的正文 利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理。利用克劳修斯等式与不等式及熵的定义可知,在任一微小变化过程中恒有,其中不等号适于不可逆过程,等号适于可逆过程。对于绝热系统,则上式又可表为dS≥0。这表示绝热系统的熵绝不减少。可逆绝热过程熵不变,不可逆绝热过程熵增加,这称为熵增加原理。利用熵增加原理可对热力学第二定律理解得更深刻:⑴不可逆过程中的时间之矢。根据熵增加原理可知:不可逆绝热过程总是向熵增加的方向变化,可逆绝热过程总是沿等熵线变化。一个热孤立系中的熵永不减少,在孤立系内部自发进行的涉及与热相联系的过程必然向熵增加的方向变化。另外,对于一个绝热的不可逆过程,其按相反次序重复的过程不可能发生,因为这种情况下的熵将变小。“不能按相反次序重复”这一点正说明了:不可逆过程相对于时间坐标轴肯定不对称。但是经典力学相对于时间的两个方向是完全对称的。若以-t代替t,力学方程式不变。也就是说,如果这些方程式允许某一种运动,则也同样允许正好完全相反的运动。这说明力学过程是可逆的。所以“可逆不可逆”的问题实际上就是相对于时间坐标轴的对称不对称的问题。⑵能量退降。由于任何不可逆过程发生必伴随“可用能”的浪费(见“可用能”)。对于绝热不可逆过程,熵的增加ΔS必伴随有W贬的能量被贬值,或称能量退降了W贬。(说明:对于非绝热系统,则系统与媒质合在一起仍是绝热的,因而能量退降概念同样适用。)可以证明,对于与温度为T0的热源接触的系统,W贬=T0ΔS。由此可见,熵可以作为能量不可用程度的度量。换言之,一切实际过程中能量的总值虽然不变,但其可资利用的程度总随不可逆导致的熵的增加而降低,使能量“退化”。被“退化”了的能量的多少与不可逆过程引起的熵的增加成正比。这就是熵的宏观意义,也是认识第二定律的意义所在。我们在科学和生产实践中应尽量避免不可逆过程的发生,以减少“可用能”被浪费,提高效率。⑶最大功原理、最小功。既然只有可逆过程才能使能量丝毫未退化,效率最高,所以在高低温热源温度及所吸热量给定情况下,只有可逆热机对外作的功最大,这称为最大功原理。与此类似,在相同高低温热源及吸放热量相等的情况下,外界对可逆制冷机作的功最小,这样的功称为“最小功”。求“最大功”及“最小功”的关键是:系统(工作媒质)与外界合在一起的总熵变应为零。问题三:哪里有真正免费电影?(请提供网站) v.tfol.com/20040924/index.asp
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这两个都是免费的哦~问题四:爱上老公的哥哥 我快疯了 尽量转移一下自己的注意力吧,可能你只是对他有一些好感吧了.这种状况对你和你身边的人都很不好的问题五:熵的定义,如何定义熵的? 《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。
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。问题六:想找个剪头发的地儿,能推荐一个吗? 15分男生女生啊!男生就建议买个剪发磨具!就是那种有个模子比着头的尺寸的推子,在朱市口的理发用品店里就有,根据长短自己推!理出一个圆寸来还是很牛的!女生还是不要凑合了,我只推荐烫发和剪短发的一个地点,要是想长发飘飘我就不敢保证质量了,在地安门天意市场对面的一个小理发店叫“剪吧”老板手艺不错,我周围的人全去那里剪,不贵又好,因为大家多是烫发(长短皆可)剪短,所以你自己斟酌!我是不建议到贵的地方例如东四那一条街上的,还有什么王府井的漂亮宝贝什么的,我们全去过,结果还是一样的,关键是找到适合打理你折中发质和脸型的理发师!你可以试试!问题七:关于大物上,热力学概率 的 一些 问题 1)
“Ω就不是成指数增长了,为什么还有S=klnΩ这一公式?”
——Ω本来就与什么指数增长毫无关系!S=klnΩ这个公式是将两个概念联系起来——系统的熵S与系统的微观状态数Ω的对数成正比。
2)
“一个系统20个分子就是2^20?”
——当然不是啦!唉,你显然没能理解统计物理的基础,我也没法细说,因为内容较多,你得自己好好看书!这是基本内容,统计力学的书上一定有相关的内容。我只能提醒你:微观状态数与粒子的全同与否、是玻色子还是费米子(若全同)、系统的能级如何、各能级的简并度如何、粒子在各能级上怎样分布、或者粒子在相空间中如何分布等都有关系,不是你那样简单就能算出来的!
“Ω的最大值实际上=该系统在给定条件下所有可能微观状态数”
——这句话叙述上有问题,应为“出现几率最大的分布(即玻尔兹曼分布,对应于一个宏观状态,它其实就是一个热平衡状态)所对应的Ω实际上=该系统在给定条件下所有可能微观状态数”。注意“实际”二字,实际系统包含大量的粒子,此时,玻氏分布相应的Ω比其他所有可能的分布相应的Ω的总合还大得多,所以有上面那句话。如果粒子数目不大,那上面那句话就不对了。
3)
你说的对,那样熵就是不确定的!刚开始就是这样的状况,实际中影响不大(因为通常关心都只是熵的变化量,而不是其绝对量),只要分得足够细。有了量子论后,与N个的粒子(r个自由度)相应的N*r维相空间的最小空间元的体积是h^r(h是普朗克常数),这样,熵就能确定了。
4)
注意定义:某一宏观状态所对应的微观状态数目,称为该宏观状态的热力学概率。
可见热力学概率的实质是微观状态数,这个数目当然是不小于1的;这与普通的不大于1的概率的概念是不同的!
也许就是为了避免你那样的混淆,实际上我学的那本书上根本就没有“热力学概率”这个概念(上面那个定义我是网上差到的),直接就用“微观状态数”这个概念。
5)
“S=S1+S2,因为Ω=Ω1Ω2,为什么呢?”
——就是因为S=klnΩ这一公式啊!Ω=Ω1Ω2两边取对数并同乘k得:klnΩ=kln(Ω1Ω2)=klnΩ1+klnΩ2,这就是S=S1+S2。
“Ω1=w1^n1,Ω2=w2^n2,Ω=(w1+w2)^(n1+n2)?”
——你这个算法是不对的,参见“2)”中的说明。多说一点:系统总是在给定能量下计算相关的Ω,你那样算就不能保证所有可能微观状态所对应的总能量是相同的。
6)
“定义一样就是一个量?”
——这是当然啦!科学定义是严格的,定义与物理量是一一对应的,不像日常生活中不同的人可以有相同的名字、同一个人又可以有不同的名字……也可能我没理解你这一问到底想问什么,请再说清楚些。
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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。
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。问题六:想找个剪头发的地儿,能推荐一个吗? 15分男生女生啊!男生就建议买个剪发磨具!就是那种有个模子比着头的尺寸的推子,在朱市口的理发用品店里就有,根据长短自己推!理出一个圆寸来还是很牛的!女生还是不要凑合了,我只推荐烫发和剪短发的一个地点,要是想长发飘飘我就不敢保证质量了,在地安门天意市场对面的一个小理发店叫“剪吧”老板手艺不错,我周围的人全去那里剪,不贵又好,因为大家多是烫发(长短皆可)剪短,所以你自己斟酌!我是不建议到贵的地方例如东四那一条街上的,还有什么王府井的漂亮宝贝什么的,我们全去过,结果还是一样的,关键是找到适合打理你折中发质和脸型的理发师!你可以试试!问题七:关于大物上,热力学概率 的 一些 问题 1)
“Ω就不是成指数增长了,为什么还有S=klnΩ这一公式?”
——Ω本来就与什么指数增长毫无关系!S=klnΩ这个公式是将两个概念联系起来——系统的熵S与系统的微观状态数Ω的对数成正比。
2)
“一个系统20个分子就是2^20?”
——当然不是啦!唉,你显然没能理解统计物理的基础,我也没法细说,因为内容较多,你得自己好好看书!这是基本内容,统计力学的书上一定有相关的内容。我只能提醒你:微观状态数与粒子的全同与否、是玻色子还是费米子(若全同)、系统的能级如何、各能级的简并度如何、粒子在各能级上怎样分布、或者粒子在相空间中如何分布等都有关系,不是你那样简单就能算出来的!
“Ω的最大值实际上=该系统在给定条件下所有可能微观状态数”
——这句话叙述上有问题,应为“出现几率最大的分布(即玻尔兹曼分布,对应于一个宏观状态,它其实就是一个热平衡状态)所对应的Ω实际上=该系统在给定条件下所有可能微观状态数”。注意“实际”二字,实际系统包含大量的粒子,此时,玻氏分布相应的Ω比其他所有可能的分布相应的Ω的总合还大得多,所以有上面那句话。如果粒子数目不大,那上面那句话就不对了。
3)
你说的对,那样熵就是不确定的!刚开始就是这样的状况,实际中影响不大(因为通常关心都只是熵的变化量,而不是其绝对量),只要分得足够细。有了量子论后,与N个的粒子(r个自由度)相应的N*r维相空间的最小空间元的体积是h^r(h是普朗克常数),这样,熵就能确定了。
4)
注意定义:某一宏观状态所对应的微观状态数目,称为该宏观状态的热力学概率。
可见热力学概率的实质是微观状态数,这个数目当然是不小于1的;这与普通的不大于1的概率的概念是不同的!
也许就是为了避免你那样的混淆,实际上我学的那本书上根本就没有“热力学概率”这个概念(上面那个定义我是网上差到的),直接就用“微观状态数”这个概念。
5)
“S=S1+S2,因为Ω=Ω1Ω2,为什么呢?”
——就是因为S=klnΩ这一公式啊!Ω=Ω1Ω2两边取对数并同乘k得:klnΩ=kln(Ω1Ω2)=klnΩ1+klnΩ2,这就是S=S1+S2。
“Ω1=w1^n1,Ω2=w2^n2,Ω=(w1+w2)^(n1+n2)?”
——你这个算法是不对的,参见“2)”中的说明。多说一点:系统总是在给定能量下计算相关的Ω,你那样算就不能保证所有可能微观状态所对应的总能量是相同的。
6)
“定义一样就是一个量?”
——这是当然啦!科学定义是严格的,定义与物理量是一一对应的,不像日常生活中不同的人可以有相同的名字、同一个人又可以有不同的名字……也可能我没理解你这一问到底想问什么,请再说清楚些。
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