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回答熵是什么的关键

已有 5678 次阅读 2010-2-24 14:10 |个人分类:热力学|系统分类:观点评述

回答熵是什么的关键

首先,对于熵是状态参数,我一点也不怀疑。——因为人们已经很好地用熵作为坐标轴,表示物质存在的状态,具有很好的通用性和一般性。

但熵是什么,却没有答案。

根据熵的定义式:

        ds=δQ/T

我们无论如何是看不出熵是什么,这是因为,热量Q什么?我们并不清楚。

根据数学的定义,dw=f·dl

f为广义力,dl为广义位移,w为广义功。表征质点位置的量l,当然可以视为状态参数。

在热力学中,T为一种热的驱动力,它促使热量交换,使物质状态发生变化,因此“熵变”可以视为一种位移,热量可以视为一种功量。事实也的确如此,热机循环中净交换的热量即为热机输出的功。

但是,热是什么,我们却很难说清楚。

我们知道,水的蒸发和凝结会释放出潜热,蒸发和凝结是一个近乎于等温等压过程。但是因为工程上进行的蒸发和凝结多是密闭的容器中进行,潜热是如何释放的,没有得到关注。

但是,地球大气系统是一个开放体系,水汽凝结的潜热释放方式就显得非常重要了。根据对大气中水汽凝结的多元体系化学势和相平衡分析,水蒸汽凝结只能以辐射方式释放潜热,不可能通过热传导传递给周围的大气。(大气中背景无线电噪声与水汽凝结特性紧密相关,夜间大于白天,夏季大于冬季,下午大于上午,海上大于内陆等等,可以视为水汽凝结以辐射方式释放潜热的证据。本人前面的博文有初步的阐述。)

现在,问题来了,如果水汽凝结释放辐射能,那么被定义潜热的热量又是什么?如果这个问题不能解决,我们就不能确切地解释“热”是什么?当然,也就不可能将“熵”是什么说清楚。

因此回答熵是什么的关键是:先把热是什么搞清楚!

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