溫商創造

『壹』 熵的定義

1、經典熱力學

1865年，克勞休斯將發現的新的狀態函數命名為，用增量定義為

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一、性質

1、狀態函數

熵S是狀態函數，具有加和（容量）性質，是廣度量非守恆量，因為其定義式中的熱量與物質的量成正比，但確定的狀態有確定量。其變化量ΔS只決定於體系的始終態而與過程可逆與否無關。

由於體系熵的變化值等於可逆過程熱溫商δQ/T之和，所以只能通過可逆過程求的體系的熵變。孤立體系的可逆變化或絕熱可逆變化過程ΔS=0。

2、宏觀量

熵是宏觀量，是構成體系的大量微觀離子集體表現出來的性質。它包括分子的平動、振動、轉動、電子運動及核自旋運動所貢獻的熵，談論個別微觀粒子的熵無意義。

3、絕對值

熵的絕對值不能由熱力學第二定律確定。可根據量熱數據由第三定律確定熵的絕對值，叫規定熵或量熱法。還可由分子的微觀結構數據用統計熱力學的方法計算出熵的絕對值，叫統計熵或光譜熵。

二、應用

熵最初是根據熱力學第二定律引出的一個反映自發過程不可逆性的物質狀態參量。

熱力學第二定律是根據大量觀察結果總結出來的規律：在孤立系統中，體系與環境沒有能量交換，體系總是自發地像混亂度增大的方向變化，總使整個系統的熵值增大，此即熵增原理。

摩擦使一部分機械能不可逆地轉變為熱，使熵增加，所以說整個宇宙可以看作一個孤立系統，是朝著熵增加的方向演變的。

從一個自發進行的過程來考察：熱量Q 由高溫(T1)物體傳至低溫(T2)物體，高溫物體的熵減少dS1=dQ/T1，低溫物體的熵增加dS2=dQ/T2，把兩個物體合起來當成一個系統來看，熵的變化是dS=dS2－dS1>0，即熵是增加的。