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熵的定义

熵的定义

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熵的定义

熵(entropy)指的是体系的混乱的程度,它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用,在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义。

在物360问答理的热力学熵的定义是:ΔS=∫留曲践例载军厚展蒸温dQ/T(积分下限为系统初态,上限为系统终态),这个定义是熵的相对定义,即定义了熵的变化量ΔS(而不是熵本身,熵没有绝对定义,不过存在绝对熵的概念)。或dS=dQ/T,其中dQ为外界良也否一(热源)温度为T时,注温方程系统发生一个微小可逆变化时的吸热量,T罗互里血面活是外界(热源)温度。由于是可逆过程,系统的温度也是T。

熵的定义是个比较抽象的定义,没有更进一步的物理意义。在统计物理学中,热力学熵汽失脚振奏家述斗部被解释为系统微观需老调毛工尽石引运动的无序度(混乱度)。

举个例子就是下课了,操常矛通件场上随机分布了很多溶化核也市周刑的同学,都是自发的无序的状态,位置是随机无序的。放学了,大家都出校门,但是校门没有开(今天坏了),所以同学都堆积在校门口,而操场上没有同学(大家都想早点回家),这种状态在自然界是不可能发生的,除非对其做金的否算坚才功。空气分子均匀的分布在屋内,我们可以呼吸(无序的、随机的);突然屋内的空气分子是虽鱼李当掌环是治都聚集在一个墙角,人站在屋中间由于没有空气(空气分子都在一个墙角呆着那)憋死了,这样的事情就不会发生。“热力学”在大学的基础课程又叫“热力学与统计物理”,你参甲主想绿才重角血往卫也可以认为是和数学上的统计学有关联。

最后一个例子再说熵,一加章模它们个环境温度20摄氏度,白水温度20摄氏度,蓝钢笔水20摄氏度。然后把蓝钢笔水滴一滴到白水烧杯中,你将看到慢慢的蓝钢笔水散开了,最后欢司都止法专劳负,整改烧杯的白水都变蓝了,而且是均匀的。熵--就是表达这样一个分部程度的量。你可以把蓝钢笔水看做是能量,把能量注入系统后,能量向均匀分部方向发展,这时候熵增大。如果我们把全过程录像后倒着播放(反着播放),就可以看到蓝色在聚集,最后成一滴,这就是熵在减少--这样的情况是不会发生的。不论正着播放还是反着播放,假设整个过程有60秒,每10秒为一个阶段,我们就有6个状态,熵就是用数字的形式描述这6个状态的量。