熵增原理含義是什麼
熵增原理就是孤立熱力學系統的熵不減少,總是增大或者不變。用來給出一個孤立系統的演化方向。說明一個孤立系統不可能朝低熵的態發展即不會變得有序。
系統經絕熱過程由一狀態達到另一狀態熵值不減少——熵增原理(the principle of the increase of entropy)
對絕熱過程,Q = 0 ,有ΔS(絕熱)≥ 0(大於時候不可逆,等於時候可逆) 或 dS(絕熱)≥0 (>0不可逆;=0可逆)
熵增原理表明,在絕熱條件下,只可能發生dS≥0 的過程,其中dS = 0 表示可逆過程;dS>0表示不可逆過程,dS<0 過程是不可能發生的。但可逆過程畢竟是一個理想過程。因此,在絕熱條件下,一切可能發生的實際過程都使系統的熵增大,直到達到平衡態。
玻爾茲曼曾經通過仔細研究兩個球形分子碰撞前與碰撞後的景象,宣稱能證明碰撞前的熵小於撞後的熵,因此熵在增加。但是他的證明是錯的,原因是如果是這樣,同樣的論證過程可以運用在時間的反方向上,那麼也應該是熵增,時間反方向上熵增,也就說明正方向上是熵減。
那什麼是對的呢?基本而言,無論從正向時間或反向時間看,熵都有往最大值跑的趨勢。也就是說只能這麼說從長時間來看,熵處於最大熵的可能性要大點。而熵增或熵減並不是能夠從物理上推論出來的物理原理。
那問題是:為什麼我們這個宇宙處於一個熵增的過程?目前物理界的解釋是,因為我們這個世界的初始條件是熵極小的大爆炸前的那個點,而這決定了這個世界從今往後要經歷一段非常長的熵增過程。(參考羅傑斯.彭羅斯的著作《the Road to the Reality》(現實之路))
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