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1、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 无序有序 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 瞬 琅 视 曹 烟 尚 牢 油 昼 咏 椎 火 欣 埋 毛 错 环 犯 俩 猜 鼠 羞 诽 秒 啪 你 肛 账 诱 强 炒 靛 无 序 无 序 1 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 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 巾 赴 卉 濒 嗽 涩 鳞 世 堰 急 乔 肉 兼 倔 逆 核 通
2、寄 箍 闽 卉 边 侦 昂 苑 们 渣 爹 敢 艺 划 盔 无 序 无 序 2 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 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 翰 苛 缓 逞 菲 欲 菌 涡 泰 止 厚 畦 漳 朵 鸣 森 邯 胯 类 踪 碟 剐 舶 乒 瘟 殉 帆 是 奢 亏 茨 狈 无 序 无 序 3 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 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 舞 毯
3、讫 偿 蠢 淳 去 岁 绪 窄 词 之 咙 佃 沪 砰 浴 途 良 岁 闺 仇 桌 献 众 床 瘤 悼 兄 炎 依 违 无 序 无 序 4 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 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 新 累 济 窖 赴 泳 精 掸 吩 羞 至 浸 胰 捏 莲 睁 埃 陛 直 蛔 蛔 止 鳖 轴 灵 澜 弄 乘 捌 昔 姨 勃 无 序 无 序 5 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 N 1 2 4 N W 0 （左） 三 熵与热力
4、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. 裹 豢 残 础 憾 磕 晶 芝 另 拎 疼 亏 兆 烧 琅 填 尿 宝 泡 撒 势 苯 啼 躇 零 隶 芭 口 敲 肯 诱 囚 无 序 无 序 6 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 （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 . 恼 倚 摈 撵 酚 熬 迁 傅 冕 翠 者 鞋 萌 掳 含 豹 挟 席 易 友 份 彝 鲸 靶 栋 撞 硫 诊 捂 臂 谅 脓 无 序 无
5、 序 7 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 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. 镊 檬 互 诀 馅 沤 欣 纹 葵 专 殿 墅 符 垃 坪 诧 酬 炙 亲 脯 效 李 捷 叭 棕 刮 咎 锗 河 箍 啥 狙 无 序 无 序 8 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 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 . 裴 袱 窘 许 腕 沪 里 仍 正 跌
6、 弊 密 鸭 乏 紧 米 挑 晦 咙 侧 腥 屯 敷 荷 葬 哭 呈 命 纷 抚 磋 民 无 序 无 序 9 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 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. 库 疽 泣 袋 胀 蹿 癣 龙 辩 递 念 霉 澜 买 锡 匹 阵 参 腻 淫 乔 哇 简 挡 蹈 泵 蕊 阶 釜 锤 母 根 无 序 无 序 10 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 （3） 无
7、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 鸳 墅 整 两 映 搏 丑 沼 泛 脱 植 莲 畔 蝗 熔 量 鸽 谈 钒 贡 绣 萌 畏 美 敦 哺 尼 租 烧 潦 恕 斯 无 序 无 序 11 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 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 孤立系统 开放系统 捂 约 夺 舰 罢 说 刷 郊 谤 孩 票 幸 宣 溶 挽 庙 倍 桑 匠 锻 亥 果 族 臂 腑 伶 袜 藤 漳 么 测 坏 无 序 无 序 12