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lxiny666

金虫 (小有名气)

[交流] 【讨论】有关熵的问题

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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yichenliu

金虫 (正式写手)

从一个期刊上看到的,希望对你有用

★ ★ ★
lvzhu2007(金币+3,VIP+0):感谢您的交流
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
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zt970831

荣誉版主 (著名写手)

https://snse.ncepu.edu.cn/i

优秀版主

★ ★ ★
lvzhu2007(金币+3,VIP+0):感谢您的交流
首先,要明确系统。
释放的热量是否属于系统
对外放热,化学能转化为热能,热能的品质最低,熵增

如果把所有能源耗尽,都变为热能,环境温度升高
我们没有比环境更低的温度,就无法做功,能源也就无法利用

现实的能源利用都是熵增的,现在要尽量提高能源利用率,减少熵增
才能延长能源使用时间

熵是本科学的概念,很长时间不用了
说的有错的地方,还请见谅
工作后越来越忙,来论坛时间少了。身体健康,快乐生活!
2楼2008-05-29 22:55:13
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lxiny666

金虫 (小有名气)

首先谢谢大家的解答!让我收益很多!但我人比较笨,还是有一点不清楚。请虫子们解答下面一个问题。

把一块木炭A作为一个系统,即一个研究对象,请大家用熵增熵减的方法描述一下木炭A放出热量,被人类利用的过程!!!

我不是学物理的,所以请大家描述详细一点!谢了!!!
4楼2008-05-30 07:26:50
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happymmin

银虫 (正式写手)

★ ★
zt970831(金币+2,VIP+0):感谢您的交流
为了保持负熵,系统要不断从外界吸收能量,熵减少之后,排除的正熵给环境造成负担。
虽然能量守恒,但是能量的品质降低,且不可逆。

早期的发展以热力学第一定律为基础,现在人们才认识到,那种能量守恒就等于能源永不枯竭的看法是多么愚蠢。
所以,现在的发展一定要考虑热力学第二定律,即熵增原理。
The wisdom of God gives us balance, insight and stability.
5楼2008-06-13 10:10:52
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