2021-2022学年高二物理竞赛课件：熵与热力学概率和玻耳兹曼关系式_第1页
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文档简介

1、熵与热力学概率和玻耳兹曼关系式 熵与热力学概率 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. （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 . （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，系统无序度愈高.）熵增加原理： 孤立系统中的熵永不减少. 孤立系统不可逆过程孤立系统可逆过程 孤立系统中的可逆过程，其熵不变；孤立系统中的不可逆过程，其熵要增加 .绝热壁例 求热传导中的熵变. 设在微小时间 内，从 A 传到 B 的热量为 .孤立系统中不可逆过程熵是增加的 . 任意过程 ifCD可逆过程无限小任意过程平衡态 A平衡态 B （熵不变）

2、可逆过程非平衡态平衡态（熵增加） 不可逆过程自发过程 熵增加原理成立的条件: 孤立系统或绝热过程. 熵增加原理的应用 ：给出自发过程进行方向的判据 . 热力学第二定律亦可表述为 ：一切自发过程总是向着熵增加的方向进行 . 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 .熵与无序度 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 讨论 个粒子在左L和右R空间的分布问题宏观态微观态热力学概率W宏观态热力学概率W=微观状态数玻耳兹曼的墓碑 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.例： 理想气体绝热自由膨胀过程中的熵变 .12 在态1和态2之间假设一可逆等温膨胀过程不可逆熵理想气体绝热自由膨胀耗 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. （3） 无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

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