什么是熵

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/02 01:24:06

化学及热力学中所指的熵,是一种测量在动力学方面不能做功的能量总数。熵亦被用于计算一个系统中的失序现象。熵在生态学中是表示生物多样性的指标。 熵是生命科学的借助概念,借助的是热力学第二定律来解释生命现象。
熵的概念最先在1864年首先由克劳修斯提出,并应用在热力学中。后来在1948年由克劳德·艾尔伍德·香农第一次引入到信息论中来。

只有当你所使用的那个特定系统中的能量密度参差不齐
的时候,能量才能够转化为功,这时,能量倾向于从密度较
高的地方流向密度较低的地方,直到一切都达到均匀为止。
正是依靠能量的这种流动,你才能从能量得到功。
江河发源地的水位比较高,那里的水的势能也比河口的
水的势能来得大。由于这个原因,水就沿着江河向下流入海
洋。要不是下雨的话,大陆上所有的水就会全部流入海洋,
而海平面将稍稍升高。总势能这时保持不变。但分布得比较
均匀。
正是在水往下流的时候,可以使水轮转动起来,因而水
就能够做功。处在同一个水平面上的水是无法做功的,即使
这些水是处在很高的高原上,因而具有异常高的势能,也同
样做不了功。在这里起决定性作用的是能量密度的差异和朝
着均匀化方向的流动。
不管对哪一种能量来说,情况都是如此。在蒸汽机中,
有一个热库把水变成蒸汽,还有一个冷库把蒸汽冷凝成水。
起决定性作用的正是这个温度差。在任何单一的、毫无差别
的温度下——不管这个温度有多高——是不可能得到任何功
的。
“熵”是德国物理学家克劳修斯在1850年创造的一
个术语,他用它来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程
度。能量分布得越均匀,熵就越大。如果对于我们所考虑的
那个系统来说,能量完全均匀地分布,那么,这个系统的熵
就达到最大值。
在克劳修斯看来,在一个系统中,如果听任它自然发展,
那么,能量差总是倾向于消除的。让一个热物体同一个冷物
体相接触,热就会以下面所说的方式流动:热物体将冷却,
冷物体将变热,直到两个物体达到相同的温度为止。如果把
两个水库连接起来,并且