热力学第二定律与熵变的宏观解释
环境院给排水一班——吴浩 0914020121
任课教师:张爱梅
对热学第二定律贡献卓著的开尔文和克劳修斯,他们分别于1850和1851年提出热学第二定律的具体文字表达。
其微观实质即是:孤立系统内发生的自发不可逆过程总是由出现概率小的宏观状态向出现概率大的宏观状态的方向进行。
热力学第三定律是能斯特在研究各种化学反应在低温下的性质时发现并于1906 年提出的一个热力学的普遍规律。
其直接应用就是它解决了确定化学反应是否发生时系统的绝对熵问题。
绝对熵,是热学第二定律的数学表达式,本质上熵是系统内部无序混乱度的量度,热力学第二定律揭示了分子的有序运动与无序运动的规律. 有序的运动可以自发地、全部转化为无序运动,而无序运动却不能自发地、全部的转化为有序运动. 根据上面的讨论、分子的有序运动与无序运动的规律,等效于态函数熵的变化. 也可以说是热力学过程进行方向的规律,是能量分布变化的规律。
热力学第二定律指出了自然过程伴随着体系熵的增加,熵增加原理从宏观角度描述了热力学过程的不可逆性,热力学过程要朝着熵增加的方向进行。
由此可见,熵就是热能转变为功的程度的量度。
熵越小,热能转化为功的程度越高,不可用程度就更低。
熵越大,转变为功的程度低,不可用程度就更高。
这在数学上给了人们以实际量度,而不至于对熵这一概念模糊不清,这不得不说是时代的进步。
熵是组成系统的微观粒子无序性的量度,它给了同时代及当代不可小觑的一大震撼,作为我们学生自然受益良多,读了这篇文章,我至少对熵这一概念有了更加深入的了解,收益颇丰。