大家来讨论一下“熵”的问题

我们知道“气体绝热自由膨胀”过程,系统内熵是增加的。

而“气体绝热膨胀做功”过程,气体内部的熵怎么变化呢呢?目前我看到的书上答案都是“气体绝热膨胀做功”,气体内部的熵不变。原因是对外做功无热传导,所以熵不变。

首先我们要弄清楚:缓慢膨胀和快速膨胀是不一样的,气体绝热缓慢膨胀做功,可以看成是可逆过程;而气体绝热快速膨胀做功,是不可逆过程。

我们来研究“气体绝热快速膨胀做功”这个过程。如果我们把活塞、气体、以及被做功物(比如发电机)看成一个系统整体。我们知道,孤立系统进行不可逆过程,熵是增加的。那么问题来了,这个过程中,受功者电动机是机械能转化为电能。机械能和电能都是零熵的。所以受功者电动机的熵是不变的。而系统整体的熵要增加。那么只有气体内的熵增加了。但是现在所有书上讲“气体绝热快速膨胀做功”都说气体的熵不变。这不是矛盾了吗?

我们知道卡诺循环里面气体绝热膨胀压缩是可逆过程。既然可逆,证明卡诺循环里面气体绝热膨胀压缩都是缓慢进行的。

而我们实际中的压缩机是个典型的“气体绝热快速压缩”的例子。但是不管是物理书还是制冷书上都说压缩机压缩气体时,气体的熵是不变的。

这个怎么回事?

哪位解释一下

气体绝热快速膨胀做功”这个过程中,‘对外做功无热传导’无法实现

首先说一下我对“气体绝热膨胀做功”的理解:
气体与外界无热传导;并且膨胀作功.

先回二楼的:"绝热"本来就是一个理想化的模型,就不必考虑那么多啦.

再回楼主的:先可以考虑这个模型:气体推动活塞,活塞无摩擦(外界无熵增).无论膨胀快慢,活塞必定做往复运动.整个过程可逆.气体的熵是不变的.

再把电加上(搞一个简单的,整个装置处于匀强磁场中,活塞无电阻,导线无电阻,用电器无电阻,也就是外界无熵增):想一想就知道,这个过程也是可逆的,全系统无熵增,气体也没有.

再想一想,要想使这个往复运转的系统停下来(也就是变成不可逆的),只有在系统的某个地方加上摩擦力,这必然会使气体外的系统熵增,而气体本身则是不会熵增的吧.
(本人不会数学推导,见笑)
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第1个回答  2006-07-28
“气体绝热快速膨胀做功”这个过程,不是可逆过程,不符合克劳修斯熵计算方法。
应当寻找两个状态间的可逆过程,进行计算。
第2个回答  2006-07-28
我书读得不多,不能参与这么高深的讨论,请楼主原谅.......
第3个回答  2021-04-08
压气机熵不变,虽不可逆熵产为正,但质量熵流可以为负吧,正好抵消

急急急!请各位朋友谈谈你们对“熵”的认识.谢谢大家!
基于上述熵与热力学几率之间的关系,可以得出结论:系统的熵值直接反映了它所处状态的均匀程度,系统的熵值越小,它所处的状态越是有序,越不均匀;系统的熵值越大,它所处的状态越是无序,越均匀。系统总是力图自发地从熵值较小的状态向熵值较大(即从有序走向无序)的状态转变,这就是隔离系统“熵值增大原理”的微观...

谁能给我讲讲传播学中熵的概念 谢谢!
我们学的时候争论了很久。一般认为是可以反映一个状态无序程度的量。又有说法认为只是一个数值的单位。个人比较倾向于前者。因为结合实际的话,熵总是不断的在增加,系统就越来越趋向于无序,等到破坏了原有的平衡后又会形成一种新的平衡状态,熵则又从零开始逐渐增大。这就决定了熵有它的不可逆性,...

什么是熵,熵是什么?
熵减就是生命的力量。 熵减即有序,有序生生命 。 人只要一死,呼吸系统,神经系统,血液循环系统随机崩坏,肉体随即腐烂,最终尘归尘土归土。 要想活的长久就应该洁身自好,爱护自己的身体就是敬畏自己的生命。熵减:熵减是熵增的逆形势。说的是在外力的作用下系统变得越来越有序。大家都知道万有引...

熵的变化规律是什么
反应向着混乱度大的方向发生,那么熵变大于0,向着混乱度小的方向发生,那么熵变为负。对于孤立体系而言,在其中发生的任何反应变化必然是自发的。热力学第二定律告诉我们:在孤立体系中发生的任何变化或化学反应,总是向着熵值增大的方向进行,即向着△S孤立0的方向进行的。而当达到平衡时△S孤立=0,此...

熵的理解
对于绝热过程Q=0,故S≥0,即系统的熵在可逆绝热过程中不变,在不可逆绝热过程中单调增大。这就是熵增加原理。由于孤立系统内部的一切变化与外界无关,必然是绝热过程,所以熵增加原理也可表为:一个孤立系统的熵永远不会减少。它表明随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态,其熵单调增大,当系统达到平衡...

“熵”的增和减
熵是一个表示混乱程度的概念。熵增定律就是指在一个孤立系统里,如果没有外力做功,其混乱度会不断增大。所有事物都在向着无规律、无序和混乱发展,所以我们如果想要实现熵减,就需要逆着熵增做功,而这会是很痛苦的过程。宇宙中的熵总是不断增加的,所以生命进化的过程中,其实是一个熵减的过程,...

熵是什么?熵的定义是什么?
科学家已经发明了测量无序的量,它称作熵,熵也是混沌度,是内部无序结构的总量,可以理解成国。未知的信息越多,熵越大,也就是国越大。67、信息的基本作用就是消除人们对事物了解的不确定性。美国信息论创始人香农发现任何信息都存在冗余,冗余的大小与信息的每一个符号出现的概率和理想的形态有关,...

宇宙正在走向混乱:热力学第二定律说的“熵”究竟是什么?
这种变异其实就是增加“熵”的过程,而且大部分变异无法形成稳定物种,但生物进化并非是随心所欲,它们还要被自然选择所制约,只有那些更适应环境的突变物种才能形成稳定的后代,最后形成新的物种。我们的宇宙跟宇宙外的世界存不存在物质和能量交换?这其实才是关键的问题所在。大家怎么看?

熵的定义
是热力学中第二定律最普遍的表达式。2、统计热力学 熵的大小与体系的微观状态Ω有关,即S=klnΩ,其中k为玻尔兹曼常量,k=1.3807x10-23J·K-1。体系微观状态Ω是大量质点的体系经统计规律而得到的热力学概率,因此熵有统计意义,对只有几个、几十或几百分子的体系就无所谓熵。

熵与系统的什么成正比
问题二:熵增加原理的正文 利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理。利用克劳修斯等式与不等式及熵的定义可知,在任一微小变化过程中恒有,其中不等号适于不可逆过程,等号适于可逆过程。对于绝热系统,则上式又可表为dS≥0。这表示绝热系统的熵绝不减少。可逆绝热过程熵不变,不可逆绝热...

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