7,129
个编辑
更改
跳到导航
跳到搜索
第142行：
第142行： − +
→系统熵
但是，如示例中所计算的，冰和水系统的熵增加的幅度大于周围房间的熵减小的幅度。 在一个孤立系统中，例如将房间和冰水合在一起，能量从较热的位置散布到较冷的位置总是导致熵的净增加。 因此，当房间和冰水系统的“宇宙”达到温度平衡时，熵相对于初始状态变化最大。热力学系统的熵是衡量反应平衡程度的一种量度。
但是，如示例中所计算的，冰和水系统的熵增加的幅度大于周围房间的熵减小的幅度。 在一个孤立系统中，例如将房间和冰水合在一起，能量从较热的位置散布到较冷的位置总是导致熵的净增加。 因此，当房间和冰水系统的“宇宙”达到温度平衡时，熵相对于初始状态变化最大。热力学系统的熵是衡量反应平衡程度的一种量度。
热力学熵是一种非保守状态函数，在物理学和化学科学中具有重要意义。<ref name="McH" /><ref name="Wiley91">{{cite book|last1=Sandler|first1=Stanley I.|title=Chemical, biochemical, and engineering thermodynamics|date=2006|publisher=John Wiley & Sons|location=New York|isbn=978-0-471-66174-0|page=91|edition=4th}}</ref>历史上，熵的概念演变为解释为什么某些过程（受守恒定律限制）自发发生而不能发生时间逆转（也受守恒定律限制）的原因。 系统倾向于朝着熵增加的方向演化。<ref name="McQuarrie817">{{cite book|last1=Simon|first1=Donald A. McQuarrie; John D.|title=Physical chemistry : a molecular approach|date=1997|publisher=Univ. Science Books|location=Sausalito, Calif.|isbn=978-0-935702-99-6|page=817|edition=Rev.}}</ref><ref>{{Cite book|last=Haynie|first=Donald, T.|title=Biological Thermodynamics|publisher=[[Cambridge University Press]]|year=2001|isbn=978-0-521-79165-6}}</ref>对于孤立的系统，熵永远不会降低。<ref name="Wiley91" />这一事实在科学中产生了几个重要的后果：首先，它限制“永动机”。 其次，它意味着熵的箭头与[https://en.wikipedia.org/wiki/Arrow_of_time 时间之箭]指向相同的方向。 熵的增加对应于系统中不可逆的变化，因为一些能量被消耗为废热，从而限制了系统可以完成的工作量。<ref name="McH" /><ref name="Sethna78">{{cite book|last1=Sethna|first1=James P.|title=Statistical mechanics : entropy, order parameters, and complexity.|date=2006|publisher=Oxford University Press|location=Oxford|isbn=978-0-19-856677-9|page=78|edition=[Online-Ausg.].}}</ref><ref name="OxSci">{{cite book|last1=Daintith|first1=John|title=A dictionary of science|date=2005|publisher=Oxford University Press|location=Oxford|isbn=978-0-19-280641-3|edition=5th}}</ref><ref>{{Cite book|last=de Rosnay|first=Joel|title=The Macroscope – a New World View (written by an M.I.T.-trained biochemist)|publisher=Harper & Row, Publishers|year=1979|isbn=978-0-06-011029-1|title-link=M.I.T.}}</ref>
热力学熵是一种非保守状态函数，在物理学和化学科学中具有重要意义。<ref name="McH" /><ref name="Wiley91">{{cite book|last1=Sandler|first1=Stanley I.|title=Chemical, biochemical, and engineering thermodynamics|date=2006|publisher=John Wiley & Sons|location=New York|isbn=978-0-471-66174-0|page=91|edition=4th}}</ref>历史上，熵的概念演变为解释为什么某些过程（受守恒定律限制）自发发生而不能发生时间逆转（也受守恒定律限制）的原因。 系统倾向于朝着熵增加的方向演化。<ref name="McQuarrie817">{{cite book|last1=Simon|first1=Donald A. McQuarrie; John D.|title=Physical chemistry : a molecular approach|date=1997|publisher=Univ. Science Books|location=Sausalito, Calif.|isbn=978-0-935702-99-6|page=817|edition=Rev.}}</ref><ref>{{Cite book|last=Haynie|first=Donald, T.|title=Biological Thermodynamics|publisher=Cambridge University Press|year=2001|isbn=978-0-521-79165-6}}</ref>对于孤立的系统，熵永远不会降低。<ref name="Wiley91" />这一事实在科学中产生了几个重要的后果：首先，它限制“永动机”。 其次，它意味着熵的箭头与[https://en.wikipedia.org/wiki/Arrow_of_time 时间之箭]指向相同的方向。 熵的增加对应于系统中不可逆的变化，因为一些能量被消耗为废热，从而限制了系统可以完成的工作量。<ref name="McH" /><ref name="Sethna78">{{cite book|last1=Sethna|first1=James P.|title=Statistical mechanics : entropy, order parameters, and complexity.|date=2006|publisher=Oxford University Press|location=Oxford|isbn=978-0-19-856677-9|page=78|edition=[Online-Ausg.].}}</ref><ref name="OxSci">{{cite book|last1=Daintith|first1=John|title=A dictionary of science|date=2005|publisher=Oxford University Press|location=Oxford|isbn=978-0-19-280641-3|edition=5th}}</ref><ref>{{Cite book|last=de Rosnay|first=Joel|title=The Macroscope – a New World View (written by an M.I.T.-trained biochemist)|publisher=Harper & Row, Publishers|year=1979|isbn=978-0-06-011029-1|title-link=M.I.T.}}</ref>
与许多其他状态函数不同，熵不能直接观察到，而必须进行计算。物质的熵可以用绝对零度下的标准摩尔熵（也称为绝对熵）计算，也可以与定义为零熵的其他参考状态的熵差计算。熵的大小是能量除以温度，在国际单位制中，熵的单位是焦耳每开尔文（J / K）。尽管这些单位与热容量相同，但两个概念却截然不同。<ref>{{cite web|last=McGovern |first=J. A. |url=http://theory.phy.umist.ac.uk/~judith/stat_therm/node50.html |title=Heat Capacities |accessdate=2013-01-27 |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120819175243/http://theory.phy.umist.ac.uk/~judith/stat_therm/node50.html |archivedate=2012-08-19 }}</ref>熵不是守恒的量：例如，在温度不均匀的孤立系统中，热量可能会不可逆地流动，并且温度会变得更加均匀，从而使熵增加。[[热力学第二定律]]指出，封闭系统的熵可能会增加或保持恒定。化学反应会引起熵的变化，并且熵在确定化学反应自发向哪个方向发挥着重要作用。
与许多其他状态函数不同，熵不能直接观察到，而必须进行计算。物质的熵可以用绝对零度下的标准摩尔熵（也称为绝对熵）计算，也可以与定义为零熵的其他参考状态的熵差计算。熵的大小是能量除以温度，在国际单位制中，熵的单位是焦耳每开尔文（J / K）。尽管这些单位与热容量相同，但两个概念却截然不同。<ref>{{cite web|last=McGovern |first=J. A. |url=http://theory.phy.umist.ac.uk/~judith/stat_therm/node50.html |title=Heat Capacities |accessdate=2013-01-27 |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120819175243/http://theory.phy.umist.ac.uk/~judith/stat_therm/node50.html |archivedate=2012-08-19 }}</ref>熵不是守恒的量：例如，在温度不均匀的孤立系统中，热量可能会不可逆地流动，并且温度会变得更加均匀，从而使熵增加。[[热力学第二定律]]指出，封闭系统的熵可能会增加或保持恒定。化学反应会引起熵的变化，并且熵在确定化学反应自发向哪个方向发挥着重要作用。