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熵的物理学解释

1877年左右,玻尔兹曼提出熵的统计物理学解释。他在一系列论文中证明了:系统的宏观物理性质,可以认为是所有可能微观状态的等概率统计平均值。例如,考虑一个容器内的理想气体。微观状态可以用每个气体原子的位置及动量予以表达。所有可能的微观状态必须满足以下条件:(i)所有粒子的位置皆在容器的体积范围内;(ii)所有原子的动能总和等于该气体的总能量值。玻尔兹曼提出一个系统的熵和所有可能微观状态的数目满足以下简单关系,这个公式称为“玻尔兹曼公式”,其中是玻尔兹曼常数,Ω则为系统宏观状态中所包含的微观状态总数。根据这个公式,我们可以将熵看作是一个系统“混乱程度”的度量,因为一个系统越混乱,可以看作是微观状态分布越均匀。例如,设想有一组10个硬币,每一个硬币有两面,掷硬币时得到最有规律的状态是10个都是正面或10个都是反面,这两种状态都只有一种构型(排列)。反之,如果是最混乱的情况,有5个正面5个反面,排列构型可以有排列组合数,共252种。根据......阅读全文

熵的物理学解释

1877年左右,玻尔兹曼提出熵的统计物理学解释。他在一系列论文中证明了:系统的宏观物理性质,可以认为是所有可能微观状态的等概率统计平均值。例如,考虑一个容器内的理想气体。微观状态可以用每个气体原子的位置及动量予以表达。所有可能的微观状态必须满足以下条件:(i)所有粒子的位置皆在容器的体积范围内;(i

熵的信息论解释

1948年,香农将统计物理中熵的概念,引申到信道通信的过程中,从而开创了”信息论“这门学科。香农定义的“熵”又被称为“香农熵”或“信息熵”,即其中标记概率空间中所有可能的样本,表示该样本的出现几率,是和单位选取相关的任意常数。可以明显看出“信息熵”的定义和“热力学熵”(玻尔兹曼公式)的定义只相差某个

熵的热力学解释

根据E. T. Jaynes(1957)的观点,热力学熵可以被视为香农信息理论的一个应用(这从玻尔兹曼公式和信息熵的定义相似性明显可以看出。):热力学熵被定义为与要进一步确定系统的微观状态所需要的更多香农信息的量成比例。比如,系统温度的上升提高了系统的热力学熵,这增加了系统可能存在的微观状态的数量,

熵变的影响因素

1)熵变(ΔS)与体系中反应前后物质的量的变化值有关:a.对有气体参加的反应:熵变(1张)主要看反应前后气体物质的量的变化值即Δn(g),Δn(g)正值越大,反应后熵增加越大;Δn(g)负值越大,反应后熵减越多;b.对没有气体参加的反应:主要看各物质总的物质的量的变化值即Δn(总),Δn(总)正值越

熵变的计算公式

一般地,对于反应:mA + nB =xC + yDDrSmq = 【x Sq,C + y Sq,D】– 【m Sq,A + n Sq,B】1 可逆过程熵变的计算根据克劳休斯数学表达式可知,如果两平衡态间的过程是可逆的,熵变可用求得(S1和S2分别表示系统在1态和2态的熵).可逆过程熵变可通过n摩尔理

熵变的基本概念

对于化学反应而言,若反应物和产物都处于标准状态下,则反应过程的熵变,即为该反应的标准熵变。当反应进度为单位反应进度时,反应的标准熵变为该反应的标准摩尔熵变,以△rSm表示。

熵的概念和基本定义

熵(拼音:shāng,希腊语:εντροπία (entropía),英语:entropy)泛指某些物质系统状态的一种量度,某些物质系统状态可能出现的程度。亦被社会科学用以借喻人类社会某些状态的程度。 熵的概念是由德国物理学家克劳修斯于1865年提出。最初是用来描述“能量退化”的物质状态参数之一,在

什么是熵增定律?

熵增定律是克劳修斯提出的热力学定律,克劳修斯引入了熵的概念来描述这种不可逆过程,即热量从高温物体流向低温物体是不可逆的,其物理表达式为:S =∫dQ/T或ds = dQ/T。

空间中心揭示无碰撞激波的熵增机制

  近日,中国科学院空间科学与应用研究中心空间天气学国家重点实验室的杨忠炜、刘颍等人利用Cluster卫星的观测数据和全粒子数值模拟,以2002年2月的一次地球舷激波穿越事件为例,揭示了无碰撞激波面内的熵增机制。这一工作发表在国际学术期刊The Astrophysical Journal Lette

科学家“看见了”大爆炸之前的宇宙

  一般意义上,要问宇宙大爆炸之前发生了什么并不科学,因为根据大爆炸理论,时间本身便产生于大爆炸的那一瞬间,在此之前时间概念尚不存在。但据美国物理学家组织网11月23日报道,英国牛津大学物理学家罗杰·彭罗斯和亚美尼亚埃里温物理研究院的瓦赫·古萨德扬在宇宙微波背景辐射中发现了一种圆环结构