大學物理第四章2熵與熵增加原理(已修改)
2025-01-25 19:14 本頁面
【正文】 1 ?與熱現象有關的實際宏觀過程具有 方向性 ； ? 從 熱力學概率（ ?） 較小的宏觀態(tài) 向著 熱力學概率（ ?） 較大的宏觀態(tài)進行。 ? 從 分子運動比較有序的狀態(tài) 向著 分子運動無序的狀態(tài)進行。 ? 從 非平衡態(tài) 向著 平衡態(tài)進行。 熱力學第二定律的微觀意義： 這正是決定自然過程進行方向的共同標準 （向熵增加的方向進行） ?與自然過程方向相反的過程不是絕對不可能發(fā)生， 只是發(fā)生的可能性幾乎為 0。 ?熱力學第二定律本質上是一個統計規(guī)律。 ?孤立系統中的熱運動總 是 ： 2 167。 玻爾茲曼熵公式 熵增加原理 一、玻爾茲曼熵公式 二、熵增加原理 167。 、可逆過程和卡諾定律 167。 克勞修斯熵公式與熵的計算 一、單原子理想氣體熵的宏觀表示 二、任意系統熵的宏觀表示 —— 克勞修斯熵公式 三、 克勞修斯熵公式 四、熵的計算 作業(yè)： ， ， 3 167。 玻耳茲曼熵公式 熵增加原理 一、玻爾茲曼熵公式 S普朗克（ 1900）定義 ?? lnkS—— （ 玻耳茲曼） 熵 （ Entropy） 即：系統某一狀態(tài)的熵值越大 ,它所對應的宏觀狀態(tài)越無序。 1. 熵的微觀意義 因熱力學概率 Ω 的值太大， 為了更方便地表達系統無序性大小，玻耳茲曼（ 1877）引入了另一量： k： 玻耳茲曼常數 ?某宏觀態(tài)下，熵的大小取決于該宏觀態(tài)對應的熱力學概率（微觀態(tài)數），所以： 熵是無序性的宏觀量度 。 Ωln?2. 熵是廣延量，具有可加性。 4 ?? lnkS熵 （ Entropy）： 另一方面，兩個子系統的熵分別為： 2. 熵是廣延量，具有可加性。 設某系統由兩個子系統 1和 2組成 在某一宏觀態(tài)下，兩個系統各自具有的熱力學概率分別為 1???2?則系統在該宏觀態(tài)下的總熱力學概率應為： 21???1S 1ln ?k ?2S 2ln ?k故整個系統的總熵為： ?S 21 SS ???lnk同理，若將一個系統分為多個部分，每個部分的熵分別為S1, S2 ,…, Si , … 則系統總熵為： ?S ?iS5 二、熵增加原理 由熱力學第二定律的微觀意義： 0??S?孤立系中自然發(fā)生的不可逆過程總是向著熵增大的方向 進行， 孤立系統中的熵永不減小。 —— 熵增加原理 說明： ?孤立系統中的自然過程總是向著無序性（熱力學概率） 增大的方向進行。 由熵定義可知，以上說法也可換成： The energy of the universe is constant. The entropy of the univ
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