我们已经熟悉能量,它是系统状态的一个函数,就是说,只依赖于能够确定系统状态的参数(压力、体积、温度)值的函数。但是我们必须超出能量守恒原理并寻找区分卡诺循环中“有用的”能量交换与不可逆地浪费掉的“耗散的”能量的表达方式。
这正是克劳修斯的新函数所起的作用。这新函数就是熵,通常记作S。
显然,克劳修斯只是希望用一种新的形式去表达一个热机在其循环终点回到其初始状态的必要性。熵的最初定义集中在守恒这一点上:无论循环是不是理想的,在每一次循环结束时,系统的状态函数——熵,都回到它初始时的数值。一旦我们放弃理想化条件,熵与能量就不再并驾齐驱了。
让我们考虑在一个短的时间间隔dt中熵的改变量dS。对理想的机械与实际的机械,情况十分不同。在前一种情形,dS可以完全通过机械与环境之间的交换表达出来。我们可以设计一些实验,其中热是由系统提供的,而不是流进系统的。与之相应的熵的改变量就只是改变它的符号。因此,这种对熵的贡献(我们称作deS),就其符号可正可负这个意义来讲,是可逆的。在实际的机械中,情况根本不同。这里除了可逆的交换之外,我们还有在系统内部的不可逆过程,诸如热损耗、摩擦等。这些不可逆过程引起系统内部熵的增加或“熵产生”。这个熵的增加(我们称作dS)不能通过与外界作逆的热交换来改变其符号。正如一切不可逆过程(例如热传导)的情形那样,熵产生总是在同一方向上进行的。换句话说,dS只能是正的,或是在没有不可逆过程时为零。注意,diS的正号只是习惯上选用的,它当初也完全可以被选择为负的。要点是这个改变量是单调的,即熵产生不会随着时间的前进而改变符号。
选择deS与drS这种记法,是为了提醒读者注意,第一项关系到与外界的交换(e是exchanges的首字母),而第二项指系统内部(i是inside的首字母)的不可逆过程。因此,熵的改变量dS是deS与diS这两项之和,而deS与diS具有完全不同的物理定义。
熵的改变量dS是deS与diS这两项之和,而deS与diS具有完全不同的物理定义。
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第二定律独特的地方在于这样的事实:产生项diS永远是正的。熵产生表示出在系统内部发生了不可逆的变化,新维度出来不可逆
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01/20/2011 postreply
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玻耳兹曼有序性原理指出,一个系统的最可几状态是这样一个态,其中系统中同时发生的许多事件彼此在统计的意义上互相抵消。回到我们的第一
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热力学第二定律的描述上来。在对进化的描述中,熵的概念起着中心的作用。如我们已经看到的,熵的改变量可以写作两项之和。一项是deS,
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在一定边界条件下,均匀的空间分布变得不稳定,出现空间不均匀的结构。我把这类时空结构通称为耗散结构
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这是在一定的条件下,系统远离平稳而"自己组织起来"的一种过程。在什么条件下系统远离平衡会失稳,会发生"自组织"过程,以至有可能产
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远离平衡系统失稳以至形成新的结构的第二个条件是依赖于非线性的反常涨落,其来源在于系统本身的分子结构。系统随时以小的涨落检查自身的
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热力学时空、耗散结构时空、系统时空、自组织时空观、周易时空、中医时空、分形与混沌时空、TOPOS、涌现时空、非交换时空、自旋网络
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基因频率的不变性 马尔科夫链是正则的
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马尔科夫链是正则的:各态变历,各态比重相同,平衡但不稳定,mostly treding to 平衡,regardless of
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波普尔 经典的牛顿系统都具有内在的不可预测性
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伊利亚.普利高津《确定性的终结》
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