13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
1
无序有序热功转换 完全功不 完全热热力学第二定律的 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,
一 熵与无序
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
2
非 自发传热自发传热高温物体 低温物体热传导非均匀、非平衡 均匀、平衡扩散过程 V VV自发外力压缩
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
3
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 率大的状态二 无序度和微观状态数
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
4
讨论 个粒子在空间的分布问题N
可分辨的粒子集中在 左 空间的概率
21=1= WN,
41=2= WN,
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
5
粒子集中在 左 空间的 概 率
42
1
16
1W
粒子 均匀 分布的概率
8
3
16
6'W
可分辨粒子总数 N = 4
各种分布的状态总数
16
i
in
11?n
42?n
63?n
43?n
第 种分布的可能状态数 ini
15?n
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
6
N 1 2 4 N
W
42 2
1
2
1
2
1
N2
1
0（左）
三 熵与热力学概率 玻耳兹曼关系式
WkS ln?熵
W 热力学 概 率（微观状态数）、
无序度、混乱度,
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
7
（ 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,）
（ 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,
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
8
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,
WkS ln?
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
9
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,
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
10
（ 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变化 ie ddd SSS
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
11
idS
系统内部不可逆过程所产生的熵增加系统与外界交换能量或物质而引起的熵流edS
0 d0 d i SS,孤立系统
≥≥
0<d d
0<d0 d
ei
ei
SdSS
SS
,
,
开放系统 ≥
≤
第十三章 热力学基础物理学第五版
12
13-1 准静态过程 功 热量
13-2 热力学第一定律 内能
13-3 理想气体的等体过程和等压过程摩尔热容
13-4 理想气体的等温过程和绝热过程
13-0 教学基本要求选择进入下一节：
本章目录
1
无序有序热功转换 完全功不 完全热热力学第二定律的 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,
一 熵与无序
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
2
非 自发传热自发传热高温物体 低温物体热传导非均匀、非平衡 均匀、平衡扩散过程 V VV自发外力压缩
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
3
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 率大的状态二 无序度和微观状态数
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
4
讨论 个粒子在空间的分布问题N
可分辨的粒子集中在 左 空间的概率
21=1= WN,
41=2= WN,
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
5
粒子集中在 左 空间的 概 率
42
1
16
1W
粒子 均匀 分布的概率
8
3
16
6'W
可分辨粒子总数 N = 4
各种分布的状态总数
16
i
in
11?n
42?n
63?n
43?n
第 种分布的可能状态数 ini
15?n
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
6
N 1 2 4 N
W
42 2
1
2
1
2
1
N2
1
0（左）
三 熵与热力学概率 玻耳兹曼关系式
WkS ln?熵
W 热力学 概 率（微观状态数）、
无序度、混乱度,
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
7
（ 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,）
（ 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,
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
8
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,
WkS ln?
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
9
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,
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
10
（ 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变化 ie ddd SSS
13-8 热力学第二定律的统计解释第十三章 热力学基础物理学第五版
11
idS
系统内部不可逆过程所产生的熵增加系统与外界交换能量或物质而引起的熵流edS
0 d0 d i SS,孤立系统
≥≥
0<d d
0<d0 d
ei
ei
SdSS
SS
,
,
开放系统 ≥
≤
第十三章 热力学基础物理学第五版
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13-1 准静态过程 功 热量
13-2 热力学第一定律 内能
13-3 理想气体的等体过程和等压过程摩尔热容
13-4 理想气体的等温过程和绝热过程
13-0 教学基本要求选择进入下一节：
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