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1、大学物理下（曾晓萌）熵大学物理下（曾晓萌）熵1.1.热力学第二定律的统计意义热力学第二定律的统计意义 热力学第二定律的热力学第二定律的微观意义微观意义：一切自然过程总是沿着一切自然过程总是沿着无序性增大的方向进行。无序性增大的方向进行。定义定义热力学几率热力学几率：与同一宏观态相应的微观态数称为：与同一宏观态相应的微观态数称为热力学几率热力学几率 。热力学概率热力学概率是是分子运动无序性分子运动无序性的一的一种量度种量度热力学几率最大，实际观测到的可能性或几率最大。热力学几率最大，实际观测到的可能性或几率最大。在一定条件下，若系统最初不在平衡态在一定条件下，若系统最初不在平衡态 ，则随着时间的
2、，则随着时间的推移，系统将向推移，系统将向增大的宏观态过渡，并最终到达平衡态。增大的宏观态过渡，并最终到达平衡态。 越大，分子的空间分布、运动状态越是无序。越大，分子的空间分布、运动状态越是无序。电气学院学习部资料库 S S是状态函数。在给定的初态和终态之间，系统无是状态函数。在给定的初态和终态之间，系统无论通过何种方式变化（经可逆过程或不可逆过程），论通过何种方式变化（经可逆过程或不可逆过程），熵变一定相同。熵变一定相同。当系统由初态当系统由初态A A通过一可逆过程通过一可逆过程R R到达终态到达终态B B时求熵时求熵变的方法：直接用变的方法：直接用 来计算。来计算。（2 2）可设计一个连接
3、同样初终两态的任意一个可逆）可设计一个连接同样初终两态的任意一个可逆过程过程R R，再利用，再利用 来计算。来计算。当系统由初态当系统由初态A A通过一不可逆过程到达终态通过一不可逆过程到达终态B B时求熵变时求熵变的方法：的方法：（1 1）把熵作为状态参量的函数表达式推导出来，再将）把熵作为状态参量的函数表达式推导出来，再将初、终两态的状态参量值代入，从而算出熵变。初、终两态的状态参量值代入，从而算出熵变。5.5.熵变的计算熵变的计算电气学院学习部资料库 例例1 1 已知在已知在 P=1.013P=1.013 10105 5 Pa Pa 和和 T=273.15 KT=273.15 K下，下，
4、1.00 kg1.00 kg冰融化为水的融解热为冰融化为水的融解热为 h =334 kJ/kgh =334 kJ/kg。试。试求求 1.00kg1.00kg冰融化为水时的熵变。冰融化为水时的熵变。1.00kg1.00kg冰融化为水时的熵变为：冰融化为水时的熵变为：解：解：在本题条件下，冰水共存。若有热源供热则发在本题条件下，冰水共存。若有热源供热则发生冰向水的等温相变。利用温度为生冰向水的等温相变。利用温度为273.15+dT273.15+dT的热源的热源供热，使冰转变为水的过程成为可逆过程。供热，使冰转变为水的过程成为可逆过程。可逆等温过程：可逆等温过程：可逆等容过程：可逆等容过程：可逆等压
5、过程：可逆等压过程：电气学院学习部资料库1.熵是大量微观粒子热运动所引起的无序性的量度熵是大量微观粒子热运动所引起的无序性的量度。2.熵越大，状态几率越大熵越大，状态几率越大。3.熵是热力学系统状态几率或无序度的量度。熵是热力学系统状态几率或无序度的量度。4.熵越大无序度越高。熵越大无序度越高。5.绝热系统、实际过程熵总是增大的。绝热系统、实际过程熵总是增大的。6.可逆绝热循环过程熵不变。可逆绝热循环过程熵不变。S = k ln 7.孤立系统中一切实际过程是从状态几率小向状态孤立系统中一切实际过程是从状态几率小向状态几率大的转变过程，一切实际过程，都是不可逆的，几率大的转变过程，一切实际过程，都是不可逆的，并向着熵增加的方向进行。并向着熵增加的方向进行。6.6.熵的物理意义熵的物理意义电气学院学习部资料库
