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定律內容

克勞(lao)修斯引(yin)入了熵的概念來描(miao)述(shu)這種不可逆過程。

在(zai)熱力學中，熵(shang)是(shi)系統的(de)狀態函數，它的(de)物理(li)表達(da)式為(wei)：

S =∫dQ/T或ds = dQ/T

其中，S表(biao)示熵，Q表(biao)示熱量(liang)，T表(biao)示溫度。

該表達(da)式的(de)物理(li)含義是：一(yi)個系統(tong)的(de)熵等于該系統(tong)在一(yi)定過程中所(suo)吸收（或耗散）的(de)熱量除以(yi)它的(de)絕(jue)對(dui)溫度(du)。可(ke)以(yi)證明(ming)，只要(yao)有熱量從系統(tong)內的(de)高溫物體(ti)流向(xiang)低(di)溫物體(ti)，系統(tong)的(de)熵就會增加(jia)：

S =∫dQ1/T1+∫dQ2/T2

假設dQ1是高溫(wen)物體的熱增(zeng)量，T1是其絕對(dui)溫(wen)度；

dQ2是低溫物體的(de)熱(re)增量，T2是其(qi)絕對溫度，

則：dQ1 = -dQ2，T1>T2

于是上式推演(yan)為：S = |Q2/T2|-|Q1/T1| > 0

這種熵增是(shi)一個自發的不可逆過(guo)程，而總熵變總是(shi)大于零。

孤立系統

孤立系(xi)統總是趨向于(yu)熵(shang)增，最(zui)終達(da)到(dao)熵(shang)的(de)最(zui)大狀態(tai)，也就是系(xi)統的(de)最(zui)混亂無序(xu)狀態(tai)。但是，對開放(fang)系(xi)統而言，由(you)于(yu)它(ta)可(ke)(ke)以將內(nei)部(bu)能(neng)量交換產生(sheng)的(de)熵(shang)增通過向環境釋放(fang)熱量的(de)方式轉(zhuan)移，所以開放(fang)系(xi)統有可(ke)(ke)能(neng)趨向熵(shang)減而達(da)到(dao)有序(xu)狀態(tai)。

熵增的熱力學(xue)理(li)(li)論與幾率學(xue)理(li)(li)論結合，產(chan)生形而(er)上的哲學(xue)指導意義：事物的混(hun)亂程度越高，則其幾率越大。

現(xian)代科(ke)學還用信(xin)(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)這(zhe)個(ge)(ge)概念(nian)來(lai)表(biao)示系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)有(you)(you)序(xu)程(cheng)(cheng)度。信(xin)(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)本(ben)來(lai)是通(tong)(tong)訊理論中(zhong)的(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)基本(ben)概念(nian)，指的(de)(de)是在通(tong)(tong)訊過程(cheng)(cheng)中(zhong)信(xin)(xin)(xin)(xin)號不(bu)確(que)定(ding)性的(de)(de)消除。后(hou)來(lai)這(zhe)個(ge)(ge)概念(nian)推廣到一(yi)般(ban)系(xi)(xi)統(tong)，并將信(xin)(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)量看作一(yi)個(ge)(ge)系(xi)(xi)統(tong)有(you)(you)序(xu)性或組織程(cheng)(cheng)度的(de)(de)量度，如果一(yi)個(ge)(ge)系(xi)(xi)統(tong)有(you)(you)確(que)定(ding)的(de)(de)結(jie)構，就意(yi)味(wei)著(zhu)它已經包含著(zhu)一(yi)定(ding)的(de)(de)信(xin)(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)。這(zhe)種(zhong)信(xin)(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)叫(jiao)做結(jie)構信(xin)(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)，可用來(lai)表(biao)示系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)有(you)(you)序(xu)性；結(jie)構信(xin)(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)量越(yue)大，系(xi)(xi)統(tong)越(yue)有(you)(you)序(xu)。因此，信(xin)(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)意(yi)味(wei)著(zhu)負熵(shang)、反熵(shang)增或熵(shang)減。