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jr2537

铁虫 (小有名气)

[求助] 物理化学:关于熵的物理意义的理解

熵的物理意义是:熵是系统混乱度的一种量度,一切不可逆过程都是向混乱度增加(即熵增加)的方向进行.比如热是分子混乱运动的表现,而功是有序运动,因此功向热的转化是规则运动转变为不规则运动,是混乱度增加的过程。

请教:如何理解气体由高压向低压扩散;水流从高处向低处流动;电流从高电位向低电位流动;等这些不可逆过程也是混乱度增加的过程呢?

请各位大虾不吝赐教,谢谢!!
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qfw_68

版主 (文坛精英)

有尾巴的青蛙

【答案】应助回帖

混乱度实际上就是均匀程度,混乱度最大就是最均匀。通常大家以为均匀跟混乱度好像是完全相反,实际上均匀就是混乱度,任何一个体系均匀了,就是混乱度最大了。
https://gsgz.cersp.com/article/browse/83466.jspx
可见气体由高压向低压扩散将使体系变的更均匀,混乱度变得更大,即向熵增加方向进行。
其他同理。

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没有困难创造困难也要上网。
2楼2012-10-18 12:33:01
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declanangel

铁虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

要把能量转化为功,一个系统的不同部分之间就必须有能量集中程度的差异。熵的增加就意味着有效能量的减少。每当自然界发生任何事情,一定的能量就被转化成了不能再做功的无效能量。气体的扩散由于气压差,水流流动由于重力势能差,电流流动由于电压差,这些过程发生后,有效能量逐渐变少,无效能量逐渐增多,这就是混乱度增加的体现。
      不知道解释得清不清楚,如有不足请指正。
TellMeYesOrNo
3楼2012-10-18 12:46:14
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a_bing

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

1、一些概念上的东西:如果学过统计力学,对熵的理解应该就会深刻些,比如玻尔兹曼统计中,熵就是和微观态数直接关联,微观态数多就混乱,熵就大;而平衡态认为是熵最大的。另外,并不是一切不可逆过程都是熵增加的;熵增加原理说的是绝热体系或者孤立体系(孤立了自然绝热了),熵一定增加。最后,热也是可以向功转变的……
2、平衡态是熵最大的状态,那些过程都是非平衡向平衡转变,所以熵会增大。不知道这样理解可不可以
4楼2012-10-18 12:50:44
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jr2537

铁虫 (小有名气)

送鲜花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by qfw_68 at 2012-10-18 12:33:01
混乱度实际上就是均匀程度,混乱度最大就是最均匀。通常大家以为均匀跟混乱度好像是完全相反,实际上均匀就是混乱度,任何一个体系均匀了,就是混乱度最大了。
https://gsgz.cersp.com/article/browse/83466.jspx
...

谢谢!但还是有一些不明白的,比如高处的水向低处流动,由最初集中在高处变成了最后集中在了低处,怎么理解体系变得更均匀了呢?
5楼2012-10-18 15:17:53
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qfw_68

版主 (文坛精英)

有尾巴的青蛙

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
jr2537: 金币+10, 博学EPI+1, ★★★很有帮助, 差不多理解了,我再琢磨琢磨,非常感谢! 2012-10-19 14:22:16
引用回帖:
5楼: Originally posted by jr2537 at 2012-10-18 15:17:53
谢谢!但还是有一些不明白的,比如高处的水向低处流动,由最初集中在高处变成了最后集中在了低处,怎么理解体系变得更均匀了呢?...

能量倾向于从密度较高的地方流向密度较低的地方,直到一切都达到均匀为止。
江河发源地的水位比较高,那里的水的势能也比河口的水的势能来得大。由于这个原因,水就沿着江河向下流入海洋。要不是下雨的话,大陆上所有的水就会全部流入海洋,而海平面将稍稍升高。总势能这时保持不变。但分布得比较均匀。
https://www.sdklyz.com/zhuanti/h ... fo.asp?art_inID=202
没有困难创造困难也要上网。
6楼2012-10-18 16:01:46
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