热力学熵概念的再思考

通过讨论热力学熵与热力学第二定律、能之间的关系,说明了熵不仅是能量的一种形式,又是热力学状态函数.并对热力学熵与波尔兹曼熵的不同论述进行了分析.通过热力学基本关系式和状态函数关系式的分析,指出了热力学熵与其它状态函数的区别,说明了热力学熵不仅是状态函数,而且也是热力学的状态参数.     

生态与人类社会系统演化的熵增分析祀高熵危机

热力学第二定律,即熵增定律宣告能量不断由有效形式转为无效形式．即孤立系统中熵不断增加,最终达到热平衡．也就是“热寂”。而这与生物、社会等各领域向高度复杂有序演化是相悖的,以普利高津为代表的布鲁塞尔学派创立的耗散结构理论成功地解决了这一悖论。但我们并不能因此而高枕无忧。现代社会是建立在非可再生能源基础上的．非可再生能源耗散后产生的熵远大于流入地球巨系统的负熵流,使地球巨系统内的熵不断增加。达到高熵状态,这种状态已经引起一系列混乱,威胁人类生存,即高熵危机。     

熵定律下新型生存方式的哲学思考

熵定律(即热力学第二定律)告诉人们:每当能量从一种状态转化到另一种状态时,人们会"得到一定的惩罚",这个惩罚就是人们损失了能在将来用于作某种功的一定的能量.在熵定律的框架下,人们应树立一种新的宇宙观、世界观和历史观.这种新的世界观下的生存发展方式,即发展能源节约、环境友好的和谐社会,走可再生能源和新能源的能源发展新路,将是符合熵定律发展的最佳道路.     

理工科大学物理中熵的教学方法和知识扩展

熵在热力学中是一个十分重要的概念,本文根据作者多年的教学经验,对熵概念和熵变定律的教学进行分析,把熵的概念和熵增原理推广到信息学、生物学和社会学中进行讨论.     

熵函数的简易推导法

熵——热力学第二定律的核心,是热力学中教学的重点和难点。传统的方法是用卡纳(Carnot)循环导出熵。用Carnot循环虽然推理严格,但费时又抽象,成为热力学第二定律教学中的拦路虎。目前国内外的一些教科书正在探索推导熵的新方法。笔者根据多年教学的实践,从能量传递的角度,探讨一种推导熵的简易方法。现叙述如下:     

熵视阈中的人类社会秩序演进探索

热力学第二定律和进化论是19世纪50年代的两大自然科学成果,但却描绘了两幅完全相反的图景:热力学第二定律表明世界必然从有序走向无序,但进化论揭示的规律是生物不断从低级向高级进化,是一个越来越有序的过程.1969年普利高津提出的耗散结构理论将二者统一起来,同时也为热力学第二定律运用于人类社会领域提供了理论依据.人类社会系统符合耗散结构条件,人类社会既存在着熵增的必然态势,也存在着负熵流,人类的进化秩序及人类社会形态的变化秩序取决于宇宙法则、生命法则及理性法则之间的动态平衡.虽然人类凭智慧度过了一次次退化危机,一直保持着进化和发展态势,但也消耗了大量资源和能源,对环境造成了巨大破坏,这是人类社会在新世纪面临的最大挑战.     

温度、内能、熵与热力学定律

从热力学定律出定，引入温度、内能、熵的概念，说明了热力学定律是温度、内能、熵的依据，而温度、内能、熵是热力学定律的数学表示及必然结果．     

热力学定律与温度、内能、熵

从热力学定理出发,引入温度、内能、熵的概念。说明热力学定律是温度、内能、熵的依据,而温度、内能、熵是热力学定律的数学表达及必然结果。     

“热寂说”的终结

一、引言1850年克劳修斯(R.Clausius)把焦耳的发现和卡诺的理论调和起来,总结成热力学第一定律和第二定律。1854年他进一步引入“熵”的概念,重新表述了热力学第二定律。“热寂说”几乎从一开始就是伴随着热力学第二定律诞生和发展的。用克劳修斯自己于1865年写的     

旅游目的地生态系统的熵增现象和耗散结构分析

熵增原理,揭示了自然界物质能量转化的趋向总是自发地从能量集中转向能量分散,从有序趋向无序的退化。当今的旅游目的地生态系统也存在着熵增现象。鉴于旅游目的地生态系统是一个多成分、多变量、具有耗散机构的开放系统,此无序状态并非无可救药。通过从自然界、社会管理各部门和信息舆论引入负熵流,使之在旅游目的地生态系统内部流通、转化、做功,并以各种形式消耗散失,可以降低系统的总熵,使系统设法处于有序状态,并保持其相对稳定性。因此,在实施旅游目的地的管理时,应该正确理解该环境下的熵增现象,以耗散结构原理为指导,克服组织的混乱,把握系统趋向有序运作。     

中国经济增长的"熵"思考

本文通过从热力学第二定律 (熵定律 ) ,揭示中国经济增长与卫生健康间不协调性的产生与解决途径。提出在保持经济高速增长的同时要转变经济增长范式 ,从传统的末端治理式的“反熵税”到重视利用知识经济和发展循环经济 ,促进人的健康和人的全面发展。     

进化与熵

进化的概念,一种向上的倾向,形成了现代宇宙论中矛盾的一部分;另一个部分则是熵的规律,即热力学第二定律。熵的规律和一切热力学的定律一样,并不仅仅系一个方程式或只适用于电或者磁力,它的意义并不仅仅是局部的。进化和熵,这两个为现代宇宙论所觉察出的向上和向下的倾向,是相反的东西。它们是对立面,而且所有的运动,从不同的观点看来都往往具有两者的特征。这就是说,没有任何过程会是单独受这些原理之一约束的。所以进化与熵必须是同一变化和同一变化着的事物的特征。因而我们曾经声称进化和熵不但比它们现在这样更加具有物理学的意义,而且也是相互协调的。     

算法与熵增：人工智能的生命现象学

[提要]以谱系学视角观之，算法与熵增耐人寻味的关系，构成了人工智能背后生命现象学的叙事本真。熵增不能简单地被视作为物理的热力学定律，相反，其适用于生命意向体验的全部世俗生活。自启蒙以来，算法实质意味着生命面向世俗的姿态转向，熵增则来自算法的认知和语言之间的断裂。历次认知蜕变对应的是例外状态下生命的算法决断，但此后便是对决断时刻的遗忘和将算法视为佐证享乐合法性的语言的时段，此时段终将只是对生命在熵增轮回中自欺的印证。因此，智能之境的实现不在于对算法语言的推崇，而在于生命透视“开始即成熟”的熵增逻辑，放下依靠算法语言实现“终点幸福”的臆想，在对决断时刻的姿态皈依中尽力却不执念地进行熵减。     

电网络基本方程的热力学推导

本文从线性非平衡态热力学的熵产率公式和昂色格定律出发导出了含有电感、电容和电阻的时变网络基本方程,既充分表明了热力学的普适性,又反映了电网络理论作为非平衡态热力学一种研究方法的可行性。     

关于熵函数导出的教学

热力学第二定律,以熵函数为先导而展开的,它是物理化学中热力学部分的核心,因而熵函数的教学是化学热力学乃至于整个物理化学教学中的重点,而对熵的概念的建立,特别是熵判据的导出,由于内容抽象,推理严密,学生难于掌握,因而又是物理化学教学中的难点。     

对一种自由能和自由焓的导出方法和自发过程进行的方向与限度的判据的商榷

自由能和自由焓是化学热力学中的重要概念之一。自由能判据和自由焓判据,特别是自由判据,是解决化学反应过程的方向与限度问题的重要手段之一。高等学校现行物理化学教材中,大都采用先讲述熵的概念,然后由热力学第二定律数学表达式(clausius不等式)联合热力学第一定律数学表达式导出自由能和自由焓,并得出自发过程进行的方向与限度判据式。 1986年高等教育出版社出版的师范专科学校试用教材《物理化学》(以下简称教材中。提出一种新的自由能和自由焓的导出方法。教材不是从clausius不等式出发     

集对分析与熵的研究

集对分析做为一种系统分析方法,自提出至今,已在社会科学和自然科学的不少方面得到应用。本文在简述集对分析基本概念和思想方法的基础上展开熵的研究。主要内容有:提出系统的同熵、异熵、反熵以及系统联系熵的概念;讨论了联系熵与热力学熵、统计熵、信息熵,模糊熵、负熵的内在联系;认为联系熵是一种基本熵和完备熵;阐述了转化系统的势平衡原理,并进一步推出了转化系统的熵平衡原理,最后从熵和序的关系讨论了系统序的度量问题,得到了类似于转化系统的势平衡和熵平衡的序平衡原理;并指出,这种平衡对系统的生存和演化来说,至关重要。     

熵理论与节约型社会

熵理论揭示了任何事物和过程都是熵增和熵减的辩证统一,人类社会的发展也是熵增和熵减的辩证统一。建设资源节约型、环境友好型社会必须克服熵增促进熵减,才能推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路,实现可持续发展。     

熵定律的普遍意义与可持续发展方针的深层根据

作为热力学第二定律的熵定律本是形而下的物理问题,但是美国学者里夫金和霍华德则将熵定律提升到形而上的世界观高度,明确地提出了熵定律的普遍意义,由此而引伸出的有限、代价、节约、共生、适应与爱等观念,是可持续发展方针的深层根据,使我们能够以新的世界观和价值观对习以为常或引以为自豪的观念与行为重新审视。     

热力学理论与市场经济发展关系的研究

热力学理论是理论物理的分支,是以熵的变化来描述过程进行方向的理论。热力学系统熵的变化是由通过系统界面从外界流入的熵和系统内部各部分由于热运动所产生的熵两部分所引起的。系统的熵越大,系统的效率越低,系统的能量品质越低,系统越稳定;反之,系统的熵越小,系统的效率越高,系统的能量品质越大,系统越不稳定,最后可能会产生耗散结构,导致系统效率的降低。热力学系统与社会系统有极大的相似性,可以采用热力学的观点分析中国市场经济发展的规律。中国市场经济发展出现周期性的兴衰变化的原因是多方面的,其中由于不注重及时适度地调整社会过度的不平衡而导致较大的贫富差距是主要原因之一。为了保持社会经济的可持续发展,不能单纯追求发展的高制度、高效率,还要兼顾平衡,正确处理平衡与效率的关系。