熵的应用

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熵的概念及其在化学中的应用

熵的概念及其在化学中的应用

熵的概念及其在化学中的应用熵是热力学的一个重要概念,用于描述系统的无序程度。

它可以帮助我们理解和解释化学反应、相变和平衡态等现象。

本文将简要介绍熵的概念,并探讨其在化学中的应用。

一、熵的定义及背景知识熵是由德国物理学家鲁道夫·克劳修斯在19世纪中叶提出的。

它通常用符号S表示,单位是焦耳/开尔文(J/K)。

熵的定义可以简单描述为“系统的无序程度”。

一个系统越无序,其熵值越大。

为了理解熵的概念,我们需要先了解热力学第二定律,该定律表明不可逆过程中系统熵的增加是不可逆性的表现。

对于孤立系统来说,其熵永远不会减少,只会增加或保持不变。

当一个系统达到热力学平衡时,其熵达到最大值,也就是最大的无序状态。

二、熵与化学反应熵在化学反应中发挥着重要的作用。

根据热力学第二定律,一个化学反应只有在熵增加的条件下才能自发进行。

换言之,反应物到产物的转化必须 begingroupentails些程度上的“混乱”或无序。

这是因为无序状态对应着熵增加,而熵增加是自然趋势。

例如,考虑一个化学反应:A + B → C + D。

在该反应中,原子和分子从有序的状态(A和B)转变为无序的状态(C和D)。

这个过程begingroupentails熵的增加,因此可以自发进行。

相反,如果反应导致熵的减少,则需要外界施加能量才能进行,称为非自发反应。

三、熵与相变熵在相变(例如液态到气态的蒸发)中也起到关键的作用。

相变是物质状态的转变,伴随着分子的重新排列、能量的转移和熵的变化。

根据热力学,将液态水转化为气态水所需的能量称为潜热。

在相变过程中,潜热作为能量输入,使分子脱离彼此的相互作用力。

这一转变导致了水分子之间的无序程度的增加,也就是熵的增加。

相反,将气态水转化为液态水需要从系统中释放能量,该过程称为冷凝。

冷凝过程中,水分子重新排列成有序状态,无序程度降低,熵减少。

四、熵在平衡态中的应用熵在平衡态中也具有重要意义。

熵的最大值对应着系统达到平衡的状态。

熵在生活中的意义

熵在生活中的意义

熵在生活中的意义
熵在物理学中是对混乱和无序程度的度量,它可以在生活中有很多实际应用和影响。

以下是一些熵在生活中的意义:
1.热力学:在热力学中,熵是对热能转化过程的描述,例如热机、制冷机等过程中熵的变化。

熵越大,意味着系统越混乱,越无序,越没有规律,反之,熵越小,意味着系统越有序,越整齐,越有规律。

2.信息论:在信息论中,熵可以描述信息的无序程度。

例如,密码学中的熵可以用来衡量密码的安全性。

3.环境保护:在环境保护中,熵增原理指出任何系统都会趋向于无序化,这也是环境破坏的一个重要原因。

4.经济学:在经济学中,市场的竞争和价格波动也可以被看作是熵的体现。

此外,在日常生活的方面,我们也可以把熵理论用于描述房间的整洁程度等。

熵是一个能够描述系统“混乱度”或者“无序度”的概念,它对于理解一些自然现象、工程设计和人类活动等都有重要的意义。

热力学中的熵概念及其应用案例分析

热力学中的熵概念及其应用案例分析

热力学中的熵概念及其应用案例分析熵概念的介绍熵是热力学中一个重要的概念,它代表了一个系统的无序程度。

熵的增加意味着系统的无序程度增加,而熵的减少则表示系统的有序程度增加。

熵在物理学、化学和工程学等领域都有广泛的应用。

熵的计算方式熵的计算可以利用熵公式:\[ S = -k \sum p_i \log{p_i} \]其中,S表示熵,k是玻尔兹曼常数,p_i是系统中各个微观状态的概率。

熵在化学反应中的应用熵在化学反应中的应用是通过熵的变化来判断反应的进行方向。

根据热力学第二定律,自发反应的方向是熵增加的方向。

通过计算反应前后的熵变,可以确定反应的自发性。

如果反应前后的熵变为正值,则反应是自发进行的;如果反应前后的熵变为负值,则反应是非自发进行的;如果反应前后的熵变为零,则反应处于平衡状态。

熵在能源转化中的应用熵在能源转化中也起到重要的作用。

能源转化是将一种形式的能量转化为另一种形式的能量。

根据能量守恒定律和熵的增加趋势,能源转化应尽量提高能量利用效率,减少熵的增加。

应用案例分析以汽车发动机为例,发动机将燃料中的化学能转化为机械能来驱动车辆。

在这个过程中,熵的增加是不可避免的。

通过优化发动机的设计和工作条件,可以尽量减少熵的增加,提高能源利用效率。

另一个案例是太阳能电池板的应用。

太阳能电池板将太阳能转化为电能。

通过改进电池板的材料和结构,可以提高太阳能的转化效率,并减少能量的浪费和熵的增加。

总之,熵是一个重要的热力学概念,具有广泛的应用。

通过理解熵的计算方法和探索其在化学反应和能源转化中的应用,可以帮助我们更好地理解和优化相关系统的性能。

熵原理的应用

熵原理的应用

熵原理的应用熵原理简介熵原理是热力学中的一个重要概念,它描述了系统内部的无序程度。

在自然界中,熵只会增加,表示一种趋向于无序的趋势。

然而,熵原理不仅在热力学中有应用,它同时也有广泛的应用于其他领域。

信息论中的熵信息论是熵原理的重要应用领域之一。

在信息论中,熵被用来描述信息的不确定性。

熵越高,信息中的不确定性越大。

通过熵原理,我们可以量化信息的不确定性,从而更好地理解和处理信息。

以下是信息论中熵的一些重要应用:•数据压缩:熵原理指导了数据压缩算法的设计。

压缩算法通过减少数据中的冗余信息来实现数据压缩。

压缩后的数据可以更高效地存储和传输。

•加密算法:熵原理也在加密算法中有应用。

加密算法通过增加数据中的随机性和不确定性来保护数据的安全性。

熵原理提供了对加密算法强度的评估标准,以保证加密算法的安全性。

计算机科学中的熵除了信息论,熵原理也在计算机科学中有广泛的应用。

计算机科学中的熵主要用来描述算法和数据的复杂性。

以下是计算机科学中熵的一些应用:•排序算法:熵原理告诉我们,对于乱序的数据,排序算法需要更多的操作来进行排序。

因此,熵原理可以帮助我们评估排序算法的效率和性能。

•压缩算法:与数据压缩类似,熵原理也在计算机科学中的压缩算法中有应用。

压缩算法通过消除重复的数据来减小存储和传输的开销。

生态学中的熵熵原理也被应用于生态学领域。

生态学中的熵将用于衡量生态系统的多样性和稳定性。

以下是生态学中熵的一些应用:•物种多样性评估:生态学家可以使用熵原理来衡量生态系统中的物种多样性。

通过熵的计算,我们可以了解各个物种在生态系统中的分布情况,从而更好地保护和管理生态系统。

•群落稳定性评估:熵原理也被用于评估生态系统的稳定性。

熵越低,表示生态系统中各个群落之间的分布越均匀,生态系统越稳定。

总结熵原理的应用远不止以上列举的几个领域。

从熵原理中我们可以看到,无论是在热力学、信息论、计算机科学还是生态学中,熵原理都发挥着重要的作用。

生活中的熵

生活中的熵

生活中的熵
生活中的熵指的是无序、混乱、不稳定的度量,它可以用来描述一个系统的无序程度。

熵在各个领域都有应用,例如:
1. 热力学中的熵:热力学中的熵是指一定体积内熵的增加量,在热力学系统中,熵的增加意味着系统趋向于更高的无序状态。

2. 信息论中的熵:信息论中的熵是指一个信息源的平均不确定性,也就是信息的混乱程度。

越不可预测的信息源其熵值就越高。

3. 生态学中的熵:生态学中的熵是描述生态系统中各种生物体之间能量、物质的流动和转换的混乱程度。

当能量、物质的流动和转换出现失衡时,系统的熵值就会升高,系统也就失去了平衡和稳定性。

4. 社会学中的熵:在社会学中,熵可以理解为社会秩序的无序程度。

社会秩序的熵可以受到许多因素的影响,例如社会结构、社会价值观、政治制度等。

总之,熵是描述系统无序状态的重要指标,在生活的各个方面都有应用。

通过了解和掌握系统的熵,可以更好地预测和控制系统的演化和变化,保持系统的稳定性和可持续性。

热力学中的熵及其应用

热力学中的熵及其应用

热力学中的熵及其应用熵是热力学中一个非常重要的概念,它的概念比较抽象,但是在实际应用中却有着非常广泛的运用和意义。

本文将会详细介绍熵的概念、熵增加定理和熵的应用。

一、熵的概念熵是热力学的一个基本概念,也是热力学第二定律的表征之一。

它是一个状态函数,表示一个热力学系统的无序程度或者混乱程度。

熵的单位是焦耳每开尔文(J/K),也可以用调和平均数表示。

二、熵增加定理熵增加定理是热力学第二定律的表述之一,表明在一个孤立系统中,熵是不断增加的。

这个定理的表述是“孤立系统的任何自然变化都使系统的熵增加或者保持不变”。

熵增加定理的物理意义在于,系统的混乱程度是不断增加的,这就意味着系统的有序程度是不断降低的。

例如,一个盛放煮沸水和冷水的热力学系统,当煮沸水和冷水混合时,系统的有序程度被降低,熵也随之增加。

三、熵的应用熵在热力学中有着非常广泛的应用,下面介绍一些熵的应用。

1. 熵在工程热力学中的应用工程热力学的研究领域很广泛,其中一个很重要的应用就是汽车发动机、电站以及冷却器等能源设备的设计和优化。

这些设备需要对流体进行加热或冷却,通过熵的计算可以对这些设备进行性能评价和优化。

2. 熵在生物化学中的应用生物化学是一个重要的学科,其中熵在生物化学反应中发挥了重要作用。

生命体系维持其组成物质的存在状态需要产生熵的负值,因此熵的变化在生命体系中十分重要。

例如,在生物合成和分解反应中,熵的变化决定了反应的方向和速率。

3. 熵在信息熵中的应用信息熵是指用来衡量一个信息系统不确定性的量。

通过计算信息系统的熵,可以对信息的质量和有效性进行评价。

信息熵在信息论、通信信号处理、计算机科学和人工智能等领域中有着广泛的应用。

综上所述,熵在热力学中是一个非常重要的概念。

通过熵的定义、熵增加定理和熵的应用,可以看出熵在实际应用中有着非常广泛的意义和价值。

在掌握了这个概念之后,可以更好地理解热力学中的其他概念和理论,同时可以应用到具体的领域中去,从而实现更好的效果。

熵的概念与应用

熵的概念与应用

熵的概念与应用熵是热力学中的重要概念,它是描述系统不可逆性和混乱程度的量。

在物理、化学、信息论、生态学等领域,熵都有着重要的应用。

本文将介绍熵的基本概念、物理意义以及应用,并探讨其在自然界中的普遍性。

一、熵的基本概念熵(Entropy)是德国物理学家克劳修斯提出的概念。

在热力学中,熵是一个描述系统混乱程度的量。

系统的混乱程度越高,其熵值就越大。

熵通常用符号S表示,单位是焦耳/开尔文(J/K)或卡路里/开尔文(cal/K)。

二、熵的物理意义熵在热力学中的作用非常重要。

它是描述系统热力学状态的基本量之一。

具体来说,熵可以用来描述一个系统从一个状态到达另一个状态的过程中,系统无序性与可逆性的变化。

换句话说,熵是热力学中可逆过程和不可逆过程的重要量度标准。

在热力学中,熵还有一个重要的定理,即热力学第二定理(或熵增定理)。

该定理指出:熵在任何一过程中总是增加,即任何系统都趋向于更加混沌和无序的方向发展。

因此,把系统状态从低熵状态变为高熵状态的路径必须是不可逆过程。

这种趋势性表现为物理学中的时间箭头,即一切都是向着不可逆的方向发展。

三、熵的应用熵在物理学、化学、信息论、生态学等领域都有着重要的应用。

以下是一些具体的例子:1. 热力学和化学:熵在热力学和化学领域中被广泛应用。

例如,吉布斯热力学和统计热力学中都有熵的概念。

熵可以用来描述化学反应热力学能量的变化,如熵增反应和熵减反应等。

2. 信息论:熵在信息论中是非常重要的概念。

根据信息熵的概念,一个系统的不确定性和信息含量可以通过该系统的熵来表示。

3. 生态学:熵在生态学中也有重要的应用。

例如,生态系统的稳定性和复杂性可以通过系统的熵来描述。

当生态系统中的物质和能量流失增加时,系统的熵将增加,从而使系统变得不可逆,失去稳定性。

四、熵的普遍性熵的应用不仅局限于自然科学中,它也可以用来解释社会和经济现象。

例如,在经济学中,熵可以用来描述系统失序性的变化。

当经济系统的能量和信息流失增加时,系统的熵也会增加,从而导致经济系统的失序性和不可逆性增加。

熵的应用及意义

熵的应用及意义

熵的应用及意义熵是一种物理量,用来描述系统的无序程度或混乱程度。

它最初是由热力学中的研究中引入的,用来描述系统的混乱程度。

熵随着时间的推移而增加,这意味着系统的有序程度会减少,直到达到热力学平衡状态。

然而,随着科学的发展,熵的概念也被引入到其他领域,如信息理论、通信和统计力学等,成为一种普遍适用的概念。

在热力学中,熵是衡量系统无序程度的物理量,它描述了系统的混乱程度。

熵的增加意味着系统的无序程度增加,也可以说,熵是对系统混乱程度的度量。

在自然界中,大部分物理过程都是不可逆的,而熵的增加代表了不可逆过程的趋势。

这使得熵成为了热力学第二定律的表述方式之一,它指出了自然界中趋向熵增的趋势。

熵的应用在热力学中是非常重要的,它可以用来描述热力学过程的方向性和可行性,也可以用来解释许多自然现象,如热传导、化学反应和相变等。

除了在热力学中的应用外,熵还被引入到了信息理论中,成为了信息量的度量。

在信息理论中,熵被用来描述一个随机变量或信源的不确定性,它代表了信息的平均量。

较高的熵意味着信息的不确定性较大,而较低的熵则意味着信息的不确定性较小。

而当信息的熵达到最大值时,意味着信息的不确定性也达到了最大值,这时的信息就是完全随机的。

信息的熵还可以用来描述信息的压缩率,即信息的平均长度。

熵在信息理论中的应用使得它成为了信息传输和数据压缩中的重要概念,也为信息论的发展提供了理论基础。

在统计力学中,熵的概念也被广泛应用。

熵在统计力学中被用来描述微观粒子的混乱程度,它是宏观物理量与微观粒子状态的统计分布之间的数量。

熵的增加意味着微观粒子状态的混乱程度增加,也意味着系统的不确定性增加。

熵在统计力学中的应用使得它成为了描述宏观物理现象和微观粒子行为之间关系的重要概念。

统计力学中的熵还被用来描述系统的热平衡状态和非平衡态的转变过程,也为理解物质的热力学性质提供了重要的参考。

总的来说,熵在不同领域中的应用和意义是多方面的。

在热力学中,熵描述了系统的无序程度和热力学过程的可行性;在信息理论中,熵描述了信息的不确定性和压缩率;在统计力学中,熵描述了系统的微观粒子状态分布和宏观物理量之间的关系。

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熵的应用【摘要】熵是物理学中的重要概念,熵在现代科学技术中的作用越来越广泛,与现代科学技术的关系也越来越紧密。

本文从热力学熵、玻尔兹曼熵、信息熵几方面简述了熵的概念,探讨了熵在信息论、自然科学、生命科学、人类社会和生态环境等领域中的应用。

【关键词】熵,熵的应用Entropy and its ApplicationGUO Xiaoling, Xu Lingting, Wu Xiaoxuan【Abstract 】Entropy is an important concept of physics. Relationship between them is getting closer. The concept of entropy is describedr from thermodynamics entropy, Boltzmann entropy, and information entropy. It is discussed according to the application in information, nature science, life science, human society and environment ecosystem.【Key words 】Entropy, Application1石破天惊——“熵”概念的诞生最早引入熵的是Clausius ,在1854年他引入了态函数熵,用以表述热力学第二定律。

Clausius 根据可逆卡诺循环用完全宏观的方法导出了Clausius 等式: 接着他又推导出,两确定状态之间的任一可逆过程的热温比的积分相等,与过程的具体情况无关。

即克劳修斯将 这个态函数称为熵,以符号S 表示。

[1]2“熵”概念的理解2.1“熵”的宏观意义——热力学熵⎰=可逆循环0T Q d ⎰⎰=2121b a TQ d T Q d T Q d热力学只能对熵作 的定义。

能量不可用程度与熵产生量有关。

即一切实际过程中能量的总值虽然不变,但其可利用的程度总随着不可逆过程导致的熵的产生而降低,使能量退化。

2.2“熵”的微观意义——统计物理熵Boltzmann 提出:系统的熵S 与W 之间满足关系式S=klnW ,而宏观系统的无序度是以微观状态数W 来表示的。

所以熵是系统微观粒子无序度大小的度量。

2.3第三种熵——信息熵信息论创始人Shannon 发现信息与熵的微观表达式相似。

信息是熵的对立面,因为熵是系统无序度的度量,而获得信息却减少系统的熵。

把熵的概念引用到信息论中,称为信息熵,即:三种熵的基本精神是一致的, “热力学熵”主要用于宏观系统, “统计物理熵”主要用于微观系统,信息熵主要用于信息系统。

3熵的应用1983年物理学家R.Emden 在“冬季为什么要生火?”一文中写道:“在自然过程的庞大工厂里,熵原理起着经理的作用,因为它规定整个企业的经营方式和方法,而能原理仅仅充当簿记,平衡贷方和借方。

”随着科技发展,人们越来越深刻认识到熵的重要性不亚于能量。

3.1黑洞熵——用“熵”研究黑洞Hawking 等科学家通过理论计算得出黑洞的熵和表面积成正比,也和它的质量平方成正比,从而断定黑洞是一种熵值特高的高熵态。

熵有统计意义,所以对黑洞熵的理解可以加深对黑洞本质的理解。

为了探求黑洞熵的本质,人们发展了各种求熵方法,包括砖墙方法等。

研究发现,黑洞的熵主要是视界面附近量∑=-=N i ii P p K S 11lnTd dS Q r =子态的贡献。

于是对砖墙模型进行了改进,提出了薄层模型,该模型仅考虑视界附近的一层薄层,可自然地避免砖墙模型的红外截断。

科学家用“熵”研究黑洞热辐射:1974年Hawking 发现了黑洞的热辐射,这一发现不仅解决了黑洞热力学中当时存在的矛盾,而且深入地揭示了量子力学、热力学与引力之间的内在联系,是黑洞物理学上的划时代的里程碑。

[2]2000年Parikh 和Wilczek 在考虑辐射粒子的自引力作用的情况下,将黑洞的Hawking 辐射理解成一种量子隧穿过程,得到黑洞视界处粒子的量子隧穿率与黑洞熵有关。

因此我们可以利用黑洞视界附近的熵密度对黑洞的热辐射进行了研究,可以得到黑洞的热辐射总满足Stefan-Boltzmann 定律。

其中()18,23)(45422)(32T F r f h hv h B m a c k MB ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+=δεεπ()19,312003222⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+--=∧=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂'∂=r r Q E r r g f h h h r r h M h λ]()20,cos 2cos 31200sin 2323223222θθθλθr r r Q E r r Q E r r g F h h h h h h r r h a a M h -⎪⎭⎫ ⎝⎛++--+-⎢⎢⎣⎡-=∧=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂'∂=()()()21,2345,,2232⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+=F r f k h hv h B a c v δεεϕθσπ()()()22.,,4T M v B m ϕθσ=[3]将熵的理论运用于黑洞的研究中,不仅可以更接近更方便地研究黑洞的性质,而且更加可以在量子层面更深入研究黑洞,从而进一步了解黑洞的微观本质。

3.2信息熵在测量精度分析中的应用Shannon 把信息量作为信息论的中心概念,用马尔科夫过程的统计特性, 给出了信息熵公式: 用式(1)来表述不确定性与随机事件的连带关系, 可一举解决定量描述信息的难题.这意味着通过信息论, 熵的应用将会超出自然科学的一些领域.信息熵在检测领域的应用, 在对某一物理量进行测量前,待测量x 在其取值范围内有确定的分布规律p(x), 但它具体落在此取值范围内的哪一点处却是不确定的.根据信息论原理,可用信息熵度量这一不确定性为作了测量实验α后,降低为H α(X)又称为残留熵. 则由实验α带来的关于待测量x 的信息量为仍未获得的那部分信息量(即残留熵)则反映了测量误差的大小。

熵不确定性概念可利用于机器人位姿精度理论体系。

[4]熵在度量系统运动的混乱或者无规则的程度方面有着重要的作用。

我们可以对噪声驱动的动力系统的信息熵演化、熵流与熵产生以及熵变化率进行研究,分析出系统耗散参数和准单色噪声等对噪声的影响,熵可以运用于信息获取以及信息处理中如何减少噪声的干扰等实际应用领域。

()3.)(log ()()(''dxdx x p x p x p X aa a H ⎰⎰-=()2,)(log )()(⎰-=dx x p x p X H ()4).()('x x H H I a a x -=⋅)1.(ln p p ii C H ∑-=3.3生命赖“负熵”为生薛定谔认为生命赖以“负熵”为生,就像是有机体本身吸引了一串负熵去抵消它在生活中产生的熵的增加,从而使它自身维持在一个稳定而又很低的熵的水平上。

即:从有机体所处的环境中不断吸取秩序。

熵的原理不仅帮助人们更进一步了解遗传信息怎么以一定的方式反映在蛋白质分子结构上,深入探讨生物高聚物中的信息。

同时熵也可以运用克隆技术的发展等等。

3.4熵致有序(熵在材料科学中的作用)1949年,Onsager关注于液晶的相变问题。

他将棒状的液晶分子看成除了分子之间不可穿透性之外不存在其他相互作用力的硬棒系统[5],将系统的熵分为取向熵和平动熵。

如果分子间距逐步减小,棒状分子的运动将其他分子阻碍,直到所有棒都相互嵌住。

此时取向熵仍然保持原值,但平动熵却大量减少。

如若此时所有分子都顺向排列起来,取向熵减少,但每个分子周围容许运动的体积都有所增大,从而使平动熵增大超出取向熵的减少。

可以设想,存在某一临界分子间距,当分子浓度大于此临界值时,棒状分子会自发的顺向排列起来,发生了各向同性液体到丝状液晶的相变。

这就是熵致有序。

近年来,采用化学自组装方法,合成从微米到纳米尺度的、各种各样的介观有序结构,已经成为当今材料科学的热门问题,而熵致有序乃是这类科学实践的重要指导方针。

3.5通过熵减少来实现高弹性形变在外力作用下将物体拉伸或压缩,就会偏离其平衡态,使自由能F=U-TS增大,可见内能U和熵S对于自由能都有贡献。

U描述的是常规固体的弹性行为;S是软物质经常出现高弹性的根源。

对于软物质,拉伸前柔性聚合物呈松塌的平衡状态,热运动使它采取不同的位形,使其对应于熵的极大值[6]。

如果对其两端加拉力,它可以将这一分子逐渐变直而不影响其分子内各原子间的间距。

因而它未对键力作功,而是减少分子线段可以采用位形数(即:使熵降低),在此情况下恢复力表现为对抗熵的下降,实质上是一种熵力。

熵力要比键力微弱得多。

这样一来,弹性形变变得轻而易举,而且可以达到甚大的伸长量。

3.6致冷技术制冷技术的关键在于从被冷却的物体之中抽取热量,相当于抽取熵。

随着物体之中的熵的减少,物体的温度下降,气体可能凝结成为液体,液体凝固为固体。

通过这个原理,科学家们发明了很多种类的致冷机,如蒸发致冷机,稀释致冷机。

凝固通常是熵减小的过程,一般不能用于致冷。

而玻梅郎丘克却发现在 3He 在加压凝固过程中,由于核自旋无序化的效应,可以导致熵的增大,从而提出了新的致冷原理。

使用此法可达到mK 量级的极低温。

而4He 的蒸发致冷是采用绝热退磁致冷的技术。

在顺磁盐的一般情况下,磁矩的排列是混乱的。

外加磁场将导致磁矩的排列有序化,达到低熵态。

若在绝热条件下退掉磁场,磁矩的排列随机趋于混乱,所对应熵的增加必须由环境吸取热量,导致温度的下降。

3.7广义熵在现代农业研究中的应用近十年来,在农业研究领域内定义的广义熵有农业系统熵、土壤系统熵、作物生态系统熵等;按照类统计物理学方法定义的广义熵有土壤信息熵、生态系统信息熵、土壤温度熵等。

例如:农业系统熵可定义为 通过各种折算,农业系统的广义熵可通过下式来定量计算若∆S<0,说明系统为高产低耗系统,负值愈大,说明效率愈高。

显然,这个用农业系统熵来评价农业系统优劣的方法是一种较为客观和理想的方法。

3.8熵在量子通讯及信息处理中的应用⎰=GdH S )kg J S (质量投入能量相当的标准煤产出能量投入相当标准煤的能量-=∆Phoenix等人将熵的理论应用于量子光学领域,光场与原子相互作用系统中有关量子场熵演化规律的研究引起人们的重视,并取得重大成果。

例如量子纠缠现象是量子物理区别于经典物理最不可思议的特征,它不仅为检验定域理论违背量子力学提供了有力的工具,而且可用于量子信息处理。

[7]利用量子约化熵理论研究激光场与囚禁在谐振势中的离子单量子共振相互作用系统中的量子场熵的演化特征,通过对数值的研究,可以讨论离子质心在驻波激光场中的位置以及囚禁离子初始状态对量子场熵演化特征的影响。

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