請問熵是什麼, 熵 是什麼

時間 2022-04-29 14:40:09

1樓:

熱力學第二定律表明,任何自發過程總是朝著使體系越趨混亂即無秩序的方向變化。若用熵 (entropy)來表示這一混亂程度,則上述定律可表述為:任何自發過程總是朝著熵增加的方向變化。

但對生命物質來說,其演化過程恰好與上述情況相反。從個體發育來說,一個比較簡單的受精卵逐漸成為一個成熟的比較複雜的個體;從系統發育來說,生物由比較簡單、低階的型別逐漸發展成比較複雜、高階的型別。也就是說,凡正常的生物體都有一個向著有序程度逐漸遞增的方向發展的趨勢。

生命物質所以能保持這種有序狀態,因為它是一個開放系統。生命體與外界不但有物質交換,還有能量交換。生命體從外界取得了食物形式的物質,又把廢物排除出體外;它從環境中取得能量又重新把能量釋放出去。

這一過程使生物維持了自身的有序狀態。也就是說,生命體實際上是從環境中取得以食物形式存在的低熵狀態的物質和能量,把它們轉化為高熵狀態後排出體外,從而保持自身的熵處於比環境較低的水平。正如理論物理學家薛定諤 (e.schrdinger)在《生命是什麼?

》(2023年)一書中所說的,「一個生命有機體在不斷地增加它的熵——你或者可以說是在增加正熵——並趨於接近最大值的熵的危險狀態,那就是死亡。要擺脫死亡,就是說要活著,唯一的辦法就是從環境裡不斷地汲取負熵,我們馬上就會明白負熵是十分積極的東西。有機體就是賴負熵為生的。

或者,更確切地說,新陳代謝中的本質的東西,乃是使有機體成功地消除了當它自身活著的時候不得不產生的全部的熵」。生命物質作為一種開放系統就在於它是一種耗散結構。這種結構內的物質粒子處在較大範圍的活動中,它們不斷地流入和流出這個體系,物質和能量不斷地消耗(消散)。

耗散過程即不可逆過程。生命體也只有在與外界交換中,才能維持這種結構的存在。而平衡結構體系內的每一粒子都有一定的位置,它們只能在很小的範圍內活動,粒子間有一定的空間關係。

若無外界干擾,它就會永遠保持這種關係。同時,它們的能量在一般情況下也是一個守恆量,不與外界交換。

2樓:匿名使用者

熵是描述物質混亂程度的物理量。在計算中,等於體系的可逆熱。絕熱可逆過程中,熵為零。

3樓:匿名使用者

shang 一聲

物理名詞,用溫度除熱量所得的商,標誌熱量轉化為功的程度

4樓:大江

熵包括熵流和熵產。在工程熱力學中有具體的含義。

5樓:匿名使用者

熵是體系混亂度的量度!

6樓:

詳見《大學物理》第三冊《熱學》

7樓:小松部落格

「熵」是德國物理學家克勞修斯在2023年創造的一個術語,他用它來表示任何一種能量在空間中分佈的均勻程度。能量分佈得越均勻,熵就越大。如果對於我們所考慮的那個系統來說,能量完全均勻地分佈,那麼,這個系統的熵就達到最大值。

在克勞修斯看來,在一個系統中,如果聽任它自然發展,那麼,能量差總是傾向於消除的。讓一個熱物體同一個冷物體相接觸,熱就會以下面所說的方式流動:熱物體將冷卻,冷物體將變熱,直到兩個物體達到相同的溫度為止。

如果把兩個水庫連線起來,並且其中一個水庫的水平面高於另一個水庫,那麼,萬有引力就會使一個水庫的水面降低,而使另一個水面升高,直到兩個水庫的水面均等,而勢能也取平為止。

因此,克勞修斯說,自然界中的一個普遍規律是:能量密度的差異傾向於變成均等。換句話說,「熵將隨著時間而增大」。

對於能量從密度較高的地方向密度較低的地方流動的研究,過去主要是對於熱這種能量形態進行的。因此,關於能量流動和功-能轉換的科學就被稱為「熱力學」,這是從希文「熱運動」一詞變來的。

人們早已斷定,能量既不能創造,也不能消滅。這是一條最基本的定律;所以人們把它稱為「熱力學第一定律」。

克勞修斯所提出的熵隨時間而增大的說法,看來差不多也是非常基本的一條普遍規律,所以它被稱為「熱力學第二定律」。

"熵"是什麼

8樓:夢囈的魚

熵熵shāng

entropy

物理意義:物質微觀熱運動時,混亂程度的標誌。

熱力學中表徵物質狀態的參量之一,通常用符號s表示。在經典熱力學中,可用增量定義為ds=(dq/t),式中t為物質的熱力學溫度;dq為熵增過程中加入物質的熱量;下標「可逆」表示加熱過程所引起的變化過程是可逆的。若過程是不可逆的,則ds>(dq/t)不可逆。

單位質量物質的熵稱為比熵,記為 s。熵最初是根據熱力學第二定律引出的一個反映自發過程不可逆性的物質狀態參量。熱力學第二定律是根據大量觀察結果總結出來的規律,有下述表述方式:

①熱量總是從高溫物體傳到低溫物體,不可能作相反的傳遞而不引起其他的變化;②功可以全部轉化為熱,但任何熱機不能全部地、連續不斷地把所接受的熱量轉變為功(即無法制造第二類永動機);③在孤立系統中,實際發生的過程,總使整個系統的熵值增大,此即熵增原理。摩擦使一部分機械能不可逆地轉變為熱,使熵增加。熱量dq由高溫(t1)物體傳至低溫(t2)物體,高溫物體的熵減少ds1=dq/t1,低溫物體的熵增加ds2=dq/t2,把兩個物體合起來當成一個系統來看,熵的變化是ds=ds2-ds1>0,即熵是增加的。

◎ 物理學上指熱能除以溫度所得的商,標誌熱量轉化為功的程度。

◎ 科學技術上泛指某些物質系統狀態的一種量(liàng)度,某些物質系統狀態可能出現的程度。亦被社會科學用以借喻人類社會某些狀態的程度。

◎ 在資訊理論中,熵表示的是不確定性的量度。

1.只有當你所使用的那個特定系統中的能量密度參差不齊的時候,能量才能夠轉化為功,這時,能量傾向於從密度較高的地方流向密度較低的地方,直到一切都達到均勻為止。正是依靠能量的這種流動,你才能從能量得到功。

江河發源地的水位比較高,那裡的水的勢能也比河口的水的勢能來得大。由於這個原因,水就沿著江河向下流入海洋。要不是下雨的話,大陸上所有的水就會全部流入海洋,而海平面將稍稍升高。

總勢能這時保持不變。但分佈得比較均勻。

正是在水往下流的時候,可以使水輪轉動起來,因而水就能夠做功。處在同一個水平面上的水是無法做功的,即使這些水是處在很高的高原上,因而具有異常高的勢能,同樣做不了功。在這裡起決定性作用的是能量密度的差異和朝著均勻化方向的流動。

熵是混亂和無序的度量.熵值越大,混亂無序的程度越大. 我們這個宇宙是熵增的宇宙.

熱力學第二定律, 體現的就是這個特徵. 生命是高度的有序,智慧是高度的有序. 在一個熵增的宇宙為什麼會出現生命?

會進化出智慧?(負熵) 熱力學第二定律還揭示了, 區域性的有序是可能的,但必須以其他地方更大無序為代價. 人生存,就要能量,要食物,要以動植物的死亡(熵增)為代價.

萬物生長靠太陽.動植物的有序, 又是以太陽核反應的衰竭(熵增),或其他的熵增形勢為代價的. 人關在完全封閉的鉛盒子裡,無法以其他地方的熵增維持自己的負熵.

在這個相對封閉的系統中,熵增的法則破壞了生命的有序. 熵是時間的箭頭,在這個宇宙中是不可逆的. 熵與時間密切相關,如果時間停止"流動",熵增也就無從談起.

"任何我們已知的物質能關住"的東西,不是別的,就是"時間". 低溫關住的也是"時間". 生命是物質的有序"結構".

"結構"與具體的物質不是同一個層次的概念. 就象大廈的建築材料,和大廈的式樣不是同一個層次的概念一樣. 生物學已經證明,凡是到了能上網歲數的人, 身體中的原子,已經沒有一個是剛出生時候的了.

但是,你還是你,我還是我,生命還在延續. 倒是死了的人,沒有了新陳代謝,身體中的分子可以保留很長時間. 意識是比生命更高層次的有序.

可以在生命之間傳遞. 說到這裡,我想物質與意識的層次關係應該比較清楚了. 這裡之所以將"唯物"二字加上引號.

是因為並不徹底.為什麼熵減是這個宇宙的本質,還沒法回答. (摘自人民網bbs論壇)

不管對哪一種能量來說,情況都是如此。在蒸汽機中,有一個熱庫把水變成蒸汽,還有一個冷庫把蒸汽冷凝成水。起決定性作用的正是這個溫度差。

在任何單一的、毫無差別的溫度下——不管這個溫度有多高——是不可能得到任何功的。

「熵」(entropy)是德國物理學家克勞修斯(rudolf clausius, 1822 – 1888)在2023年創造的一個術語,他用它來表示任何一種能量在空間中分佈的均勻程度。能量分佈得越均勻,熵就越大。如果對於我們所考慮的那個系統來說,能量完全均勻地分佈,那麼,這個系統的熵就達到最大值。

在克勞修斯看來,在一個系統中,如果聽任它自然發展,那麼,能量差總是傾向於消除的。讓一個熱物體同一個冷物體相接觸,熱就會以下面所說的方式流動:熱物體將冷卻,冷物體將變熱,直到兩個物體達到相同的溫度為止。

如果把兩個水庫連線起來,並且其中一個水庫的水平面高於另一個水庫,那麼,萬有引力就會使一個水庫的水面降低,而使另一個水面升高,直到兩個水庫的水面均等,而勢能也取平為止。

因此,克勞修斯說,自然界中的一個普遍規律是:能量密度的差異傾向於變成均等。換句話說,「熵將隨著時間而增大」。

對於能量從密度較高的地方向密度較低的地方流動的研究,過去主要是對於熱這種能量形態進行的。因此,關於能量流動和功-能轉換的科學就被稱為「熱力學」,這是從希臘文「熱運動」一詞變來的。

人們早已斷定,能量既不能創造,也不能消滅。這是一條最基本的定律;所以人們把它稱為「熱力學第一定律」。

克勞修斯所提出的熵隨時間而增大的說法,看來差不多也是非常基本的一條普遍規律,所以它被稱為「熱力學第二定律」。

2.資訊理論中的熵:資訊的度量單位:由資訊理論的創始人shannon在著作《通訊的數學理論》中提出、建立在概率統計模型上的資訊度量。他把資訊定義為「用來消除不確定性的東西」。

shannon公式:i(a)=-logp(a)

i(a)度量事件a發生所提供的資訊量,稱之為事件a的自資訊,p(a)為事件a發生的概率。如果一個隨機試驗有n個可能的結果或一個隨機訊息有n個可能值,若它們出現的概率分別為p1,p2,…,pn,則這些事件的自資訊的平均值:

h=-sum(pi*log(pi)),i=1,2…n。h稱為熵。

熵是什麼?對熵的理解,熵的含義究竟是什麼?

博弈聖經 中寫道 熵是生物親序,是行為攜靈現象。時間和空間唯獨不同的是,它總是向一個方向流動,從過去流向未來,這種不可逆的次序的邊界上,時間的彈性軟體裡包裹著神祕的因果律。科學家已經發明瞭測量無序的量,它稱作熵,熵也是混沌度,是內部無序結構的總量,可以理解成國。未知的資訊越多,熵越大,也就是國越大。...

熵是什麼意思,熵變是什麼意思

牧溪竹 熵 拼音 sh ng 注音 部首 火,部外筆畫 11,總筆畫 15五筆86 oumk 五筆98 oyuk 倉頡 fycb 鄭碼 uoul 筆順編號 433441432534251四角號碼 90827 unicode cjk 統一漢字 u 71b5 基本字義 熵 sh ng 物理學上指熱能除以...

為什麼不可逆迴圈過程體系熵變等於零,環境熵變大於零

雨說情感 因為熵是狀態函式,所以體系熵變為零,其次,因為迴圈是不可逆的,所以系統加環境的總熵一定大於零,即環境的熵變大於零。對於一個可逆的迴圈過程,可以分解為很多的微小的迴圈的積分,在這些微小的迴圈中熵變為0。系統的熵僅與始末狀態有關,與過程無關,因此若始 末兩態之間為一不可逆過程。則可以在兩態之間...