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对于熵增原理的浅释
熵增加的本质其实是:系统内部自然发生的随机过程打破了原有的状态限制,让系统内部的元素可以取的状态多了起来.往深刻了说,就是时间流动的本质.时间向前流动的过程中,系统中会发生大量这样的随机过程.
一个孤立系统从一个非平衡态向平衡态过渡,其中发生的实际过程总是使熵值单调增大,到达平衡态时,系统内部总存在着某种不均匀性.例如:温度的不均匀性,这样就可以在温差之间用一台卡诺热机产生机械功,同时有一部分热量从高温传递到低温,系统各部分的温差越来越小,可产生的机械功也就越来越小,即可以利用的能量越来越小,到达平衡态时,系统内部虽然能量的总值维持不变,但其可利用的程度随着熵的增加面降低了,能量越来越多地不能用来做功了,能量的品质退化了,价值贬低了.换言之,熵反映了系统能量的耗散特性,即系统能量的不可用程度.系统的熵越大,能的不可用程度越高,而转换为有用功的部分越小.
熵增加导致能量的贬值,熵是能量转化为无效部分的量度,这就是热力学第二定律深刻揭示的要点.热力第一定律说明,能量的总值是守恒的;热力学第二定律则进一步告诉我们:能量不可能是用之不竭的,在一个孤立系统中越来越多的能量成为无效的.虽然对于一个局部系统,我们可以使其中的熵减少,使得其中的能量恢复活力,变得有效起来,但它将是以周围环境中更多的能量变为无效作为代价的.
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GMT+8, 2024-11-23 23:21
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