热力学二定律统计解释

*,13-8 热力学第二定律的统计解释,物理学,第五版,第十三章 热力学基础,无序,热功转换,完全,功,不,完全,热,热力学第,二,定律的,实质,:,自然界一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的,.,一 熵与无序,1,非,自发传热,自发传热,高温物体,低温物体,热传导,非均匀、非平衡,均匀、平衡,扩散过程,自发,外力压缩,2,不可逆过程的本质,系统从热力学概率小的状态向热力学概率大的状态进行的过程,.,一切自发过程的普遍规律,概,率小的状态,概,率大的状态,二 无序度和微观状态数,3,讨论 个粒子在空间的分布问题,可分辨的粒子集中在,左,空间的概率,4,粒子集中在,左,空间的,概,率,粒子,均匀,分布的概率,可分辨粒子总数,N,= 4,各种分布的状态总数,第 种分布的可能状态数,5,N,1,2,4,N,W,0,（左）,三 熵与热力学概率 玻耳兹曼关系式,熵,W,热力学,概,率（微观状态数）、 无序度、混乱度,.,6,（,2,）,熵是孤立系统的无序度的量度,.,（平衡态熵最大,.,）（,W,愈大，,S,愈高，系统有序度愈差,.,）,（,1,）,熵的概念建立，使热力学第二定律得到统一的定量的表述,.,7,负熵,有序度,生命科学： 熵的高低反映生命力的强弱,.,信息论： 负熵是信息量多寡的量度,.,环境学： 负熵流与环境,.,8,玻耳兹曼的墓碑,为了纪念,玻耳兹曼给予熵以统计解释的卓越贡献 ，他的墓碑上寓意隽永地刻着 这表示人们对玻耳兹曼的深深怀念和尊敬,.,9,耗 散 结 构,（,1,）,宇宙真的正在走向死亡吗？,实际宇宙万物，宇宙发展充满了无序到有序的发展变化,.,（,2,）,生命过程的自组织现象,生物体的生长和物种进化是从无序到有序的发展,.,10,（,3,）,无生命世界的自组织现象,云、雪花、太阳系、化学实验、热对流、激光等,.,（和外界有能量交换和物质交换的系统叫开放系统）,（,4,）,开放系统的熵变,开放系统熵的变化,11,系统内部不可逆过程所产生的熵增加,系统与外界交换能量或物质而引起的熵流,END,孤立系统,开放系统,12,