物理化学中的重要状态函数—熵

热力学第二定律揭示了自然界所发生的一切实际过程的共同特点：它们都是热力学上的不可逆过程,但克劳修斯、开尔文等人对热力学第二定律的表述都只是定性的表述,不能定量说明过程发生的可能性及实际发生过程的不可逆程度。1865年克劳修斯引人了媳的概念,这一引入对热力学理论及生产技术的发展都起了重大作用。熵是热力学系统的基本状态函数,由它导出了第二定律的数学表达式,形成了对两状态间过程发生可能性的定量判据;在引入熵的基础上导出的赫氏自由能与吉氏自由能使我们能用其定量判断过程的自发方向及限度。内能U与嫡S是热力学中…     

论卡诺定理的热力学价值及其与热力学第二定律的关系

运用卡诺定理和热力学第一定律推导出热力学第二定律的两种惯常表述,揭示了卡诺定理与热力学第二定律的等价性;给出了热力学熵、麦克斯韦关系式新的推导方法,总结了卡诺定理的种种应用,并对卡诺定理的应用价值进行了客观的评价.     

热力学第二定律的建立及其方法论特点的剖析

从追溯热力学第二定律建立的历史过程中，剖析类比和理想化模型方法在指明提高热机效率的方向、揭示热现象的不可逆性、阐述熵函数的提出及其物理意义、导出热力学第二定律数学表达式等方面的重要作用。为改进热力学第二定律的教学提出了一种新的思路。     

对热力学判据的一些看法

本文以为基础，结合“自发的”与“非自发的”定义，分析并得出熵判据的适用范围远比吉布斯自由能判据广泛得多。同时对“可逆途径”和过程限度的终点“平衡态”这两个不同概念的量度亦作了明确的讨论．热力学判据主要是指在热力学第二定律数学表达式基础上建立起来的熵判据和吉布斯自由能判据。二判据的条件为何？“可逆途径”和过程限度的终点“平衡态”如何度量？现行各物理化学教材说法不一，给教与学带来一定困难．本文试就教学体会对此谈些看法．     

关于熵函数的教学方法探讨

在热力学第一定律的基础上,应用全微分定理引入熵的概念,导出热力学第二定律的数学表达式——克劳修斯不等式,从宏观和微观两个方面论述了熵的物理意义。     

熵和热力学第二定律

热力学第二定律的建立和在热力学中引入熵的概念后的一百多年来,人们对熵这个物理量的认识在不断地深化,对热力学第二定律的理解也不断深入。熵的应用也已远远超出了热力学和统计力学的范畴,在信息理论、数学、控制论、概率论、天体物理、宇宙论、甚至生命等各个不同的领域,都相继引入了熵的概念。本文着重分析在热力学、统计力学、量子力学、信息理论和黑洞中的熵的概念,介绍在其他一些领域中熵的含义,讨论在一切物理变化过程中熵的含义所隐含的一致性,从而说明进一步理解熵和学习第二定律的重要意义。     

浅谈热力学方向限度判据的一致性

热力学单组分、多组分体系方向限度判据有七种之多，其本质皆为热力学第二定律．其中熵变为基本判据，其他条件下的各种判据都可归结为孤立体系熵增大的方向为自发过程的方向；各判据宏观物理意义上都可归结为自发过程是孤立体系可利用能量减少不可利用能量增加的方向；各判据的统计意义都可归结为自发过程是孤立体系微观状态数、配分函数增大的方向     

热力学第二定律熵函数存在的一种公理化推导法

本文根据含有二个独立参变量函数积分因子存在的条件即Euler定理,论证了热力学第二定律熵函数的存在。并以热力学第二定律Kelvin-Planck经验说法为基础导出了熵增加定理。我们选用与物质本质无关的积分因子λ作为测温性质,建立起热力学绝对温标。 本文提出的简化公理化推导法,摒弃了Caratheodory公理化推导法所引用的Pfaff线性微分方程式可积分性的条件,也不采用卡诺循环过程和卡诺定理。本文的推导法不同于Zemensky公理化推导法之处,是它不需要从三维可逆绝热面来推导熵函数的存在,因而比较容易被推广来论证具有任意数目独立参变量的物系熵函数的存在。所以本推导法也就更具有普遍性。     

熵的引入方式及其比较

熵是热力学第二定律的核心,在热力学中采用什么方式引入熵,是大家都很关心的问题。由于实际过程的复杂性,因此第二定律的表述方式各不相同,从而熵引入的方式也是多种多样的。本文就目前见到的熵的几种引入方式作一简要介绍,并对其进行初步的分析比较。不妥之处,敬请指正。     

范德瓦尔斯气体在任意准静态过程中吸放热转变点求解方法分析

分别利用热力学基本定律求解法、数学板值法、斜率判别法以及温熵图得到范德瓦尔斯气体在任意准静态过程中吸放热转变点的状态．     

关于热力学第三定律

奈恩斯特和普朗克假设,以及绝对零度不能达到原理,常常被称为热力学第三定律.本文用热力学位的方法,表明第三定律是在T→O、熵不趋向于无穷大的条件下,从第一定律和第二定律中推导出来的.这样,两个定律以及从这两个定律得出的推论,使唯象热力学的理论基础有了充分的保证.指出了奈恩斯特关于曲线△G(T)和△H     

工程热力学中的熵及其推广

熵是工程热力学中重要的概念,它是对热力学第二定律的深化和补充,同时墒定律又是对基于热力学第二定律的熵的深化和扩展.熵也可以作为节能的标准,熵的理论在环境中的应用很广泛,对于保护环境维持生态平衡具有重要意义.     

物理化学教科书里第二定律的几个问题探讨

本文指出了当前出版的几套物理化学教科书中,由于各书对自发过程含意和特征有不同的理解,因而造成由第二定律引出的判据意义及使用条件也各不相同的一些问题。分析了这些问题产生的原因,提出在编写第二定律教材时,应改变多数教材流行的以解决体系过程性质判据为主要任务的逻辑推理方法(即物理热力学总结第二定律的方法)总结第二定律的规律性,而采用解决体系在二状态同变化的自发方向与限度判据为主要任务的逻辑推理方法进行总结的建议。这样能使阐述的有关概念定律清晰,准确,引出判据的意义和使用条件更加明确。     

建立热力学第二定律的另一种方法的探讨

过去建立热力学第二定律的三类方法,都存在一些问题。 我们认为,建立第二定律的实践基础是:已知的与热运动有关的过程都是不可逆的(不包括热运动和其他运动形态之间有转化时的不可逆过程)。在此基础上概括提出一个不用具体不可逆过程为代表的第二定律的定性说法,证明熵函数存在并具有二点性质。由此导出第二定律的数学表达式并证明下列事实: 1.热力学温标恒正。 2.平衡态没有负温度状态。 3.第二类永动机不能制成。 4.热力学第三定律是独立于第二定律的一个新定律。     

热力学状态函数关系式的记忆方法

化学热力学是物理化学课程的重要组成部分,而化学热力学的基础和核心是热力学第一定律和热力学第二定律。对于不做非体积功的单组份体系,应用这两个基本定律可得到一系列热力学状态函数关系式,这些关系式纵横交错、多种多样,因而记忆和掌握它们,就成了学习化学热力学部分的难点之一。     

对热力学第二定律“判据”的一些看法

热力学第二定律,是在广泛研究自然界的自发过程特点的基础上所总结出来的一条经验规律。它主要用于解决过程的方向和限度,这个问题无论在理论上,还赴在生产实践中都具有很重要的意义。长期以来如何判断过程的方向和限度,一直存在有些不一致的地方,往往使初学者难于掌握。本文就这个问题发表一点不成熟的意见,仅供参考讨论。     

激光过程不违背热力学第二定律

最近,在一些同志批判热寂说时,展开了关于热力学第二定律的适用范围的讨论。特别是要找一找,在我们已知的自然现象中,是否存在着,或者原则上存在着违背热力学第二定律的过程。有的同志就提到了激光过程。激光器,输入的光子无序程度较大,而输出的光子有序程度较大。初看起来,会觉得,输出的熵流要小于输入的熵流,激光器好象是一个负熵制造器。果如此,则激光过程就将是一种违背热力学第二定律的过程了。也就是就,从热力学的角度看,激光器相当于一种第二类永动机。     

关于热力学第二定律的教学方法的探讨

从热力学第二定律的提出背景、热力学第二定律的表述、热力学第二定律的数学描述三个方面进行分析.并对各部分内容的内在联系及教学方法进行了探讨.     

热力学第二定律与熵变的宏观解释

讨论了热力学第二定律及其数学表达式熵、熵增加原理的宏观性质.     

衰老是熵增吗?

<正>每台机器都会随着时间的流逝而老化,再坚硬的岩石也会因风吹雨打最终化为齑粉。这些现象在19世纪被总结和量化为一个著名的原理,热力学第二定律:一个封闭系统的熵永远有增无减。或者通俗地说,孤立系统总是趋向更加混乱。当我们看到生命的衰老与死亡,很容易认为这也是热力学第二定律在发挥作用。有许多人认为,衰老是物理学熵增定律的必然结果。很多聪明的科学家也因此误入歧途,将热力学第二定律看作是衰老的基础,并在此之上建立了许