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【讨论】有关熵的问题
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dS=dQ/T 表示当某一个系统对外界放热时，系统的熵值减小，有序性增加，不知道这样的理解对吗？ 如果对的话，我有一个疑问，请教物理学大牛们：由碳和氧气组成一个系统，让他们燃烧对外界放热，此时燃烧后的产物二氧化碳就成了一个系统。依照第一段的说法，我们是不是可以这样理解，由于对外放热，熵值减小，所以二氧化碳的熵值小于碳和氧气，二氧化碳的有序性大于碳和氧气 但是就现实而言，我感觉氧化碳的有序性应该小于碳和氧气啊。还有就是在现实中，一般低熵值的物质对人类更有用，为什么我们往往利用碳和氧气，而不是利用二氧化碳呢？？？为什么我们不尽快把所以的能源都消耗完毕，来换取低熵呢，反而现实一再要求我们要开源节流？？？？ 急切盼望解惑！不胜感激！感激涕零！！！ [search]熵[/search] |
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zt970831
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2楼2008-05-29 22:55:13
yichenliu
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从一个期刊上看到的,希望对你有用
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lvzhu2007(金币+3,VIP+0):感谢您的交流
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系统科学用“熵”概念来描述系统的功能状态，这种状态是一种由有序向无序发展的状态。由于系统是由诸要素构成的相互作用的有机整体，从本质上讲，系统的有序结构决定了系统的最佳的功能，但当系统内部各要素之间的协调发生障碍时，系统就很难继续围绕目标进行控制，从而在功能上表现出某种程度的紊乱，表现出有序性减弱、无序性增强，系统的这种状态可称之为系统的熵值增加。“负熵”被用来表征系统与环境作交换，并利用从环境中得来交换物来维持本身的有序，抗拒本身的不可逆熵增这个过程中，进入系统的交换物的贡献大小的量。负熵增加意味着一种促进系统内部各子系统间更好协同作用，从而朝有序化方向发展的力量增加。 控制论的创始人维纳认为，信息、物质和能量是客观世界的三大构成要素，并且密不可分。物质、能量、信息都是改变系统负熵的因素，而物流、能流、信息流则称之为负熵流。若系统的负熵变化dS，熵增dSi，负熵流dSe，则： dS=dSi+dSe 这个系统能否朝有序化方向发展，也即系统的负熵是增加还是减小取决于负熵流与熵增的大小。一个系统的熵增是因系统内部不可逆引起的，永远都不可能为负值，即总有dSi＞0，如果dSe＜0且dSe＞dSi，就会有dS=dSi+dSe＜0，这表明经过这样的过程，系统的负熵将增加，系统就会由原来的状态朝着更加有序的状态发展。对于远离平衡态的开放系统，需要靠外界不断供应物质或能量才能维持，才有可能使得系统朝着有序化的方向发展。因此，在系统的演化过程中，来自外界环境的负熵是系统维持和发展有序结构的一个必不可少的外部条件。 生态经济系统的可持续发展即是实现负熵、克服熵增的过程。生态经济系统作为一个耗散结构系统，它的开放性使其与环境交换物质、能源和信息成为可能，这个交换过程就是负熵过程。而经济系统通过从生态系统中开发资源而获得负熵，并且总会有一定量的资源不可被利用而以废物和废热的形式释放到生态系统中，还有人类的生活废弃物也被排放到生态系统，这些废物和废热排放使生态系统的熵值增大，为了抵消自身部分的熵增加，系统要不断把废热向外部排放。 |
3楼2008-05-30 00:37:58
4楼2008-05-30 07:26:50
5楼2008-06-13 10:10:52
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zt970831(金币+5,VIP+0):感谢您的交流；很好的见解：）
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单独的一块木炭是不能构成一个系统并放热的 木炭必须与外界的氧气作用才能发生燃烧， 不然请LZ设想一下在绝对真空中的一块木炭。 LZ第一贴的错误在于： 首先：LZ错误的运用了“系统"这个概念，认为"系统”对外放热，故“系统”熵值减少，碳和氧组成系统，热量放到了外界，事实上最终的二氧化碳加上外界环境整个的熵值才增加，而不是仅仅考虑生成的二氧化碳。 其次：熵是状态量，不是过程量，克劳修思的定义是基于可逆过程给出的。ds是大于零的。 第三：二氧化碳的“有序性”比碳和氧气低么？从本原上来说，碳是太阳能经过绿色植物后形成的一种储存物，所有的低熵，或负熵，都来自于太阳能，绿色植物吸收了太阳光子，并将其转化为生物的“有序”，供养着整个生物系统。从这个意义上来说，人吃饭并不是为了获得能量，因为能量是守恒的，人是为了持续地对抗热力学第二定律才吃饭，或者说是为了吸取有机物中的有序成份，你看，你吃饭的时候能分清楚这是米饭，青菜，胡萝卜等，等到拉出屎的时候你就看不出屎里面有什么成份了，在这个过程中，信息（有序）失去了。把”熵“和”信息“联系在一起就是shannon 对现代信息通信所做的最大贡献。如果LZ想详细了解这方面内容，可以参考penrose的《皇帝新脑》以及shannon的著作 |
6楼2008-06-13 10:38:58
