文档介绍：熵、能源与环境保护熵、能源与环境保护冯兴宝( 安庆师范学院物理系安徽安庆 246001 ) 指导教师:吴隆才摘要: 本文将深刻通过介绍“熵”的概念,联系实际生活,使人们了解熵、理解熵, 让我们的生活、工作更加的科学。再具体的分析熵、能源与环境保护三者之间的关系, 结合大量的事实和详细的数据, 增强我们的责任感和紧迫感,以其强化人们节约能源、保护环境的意识。关键词: 熵, 能源, 环境保护“熵”这个源于热机的物理学概念, 已经无孔不入的渗透到人类生活的各个层面, 而近代社会中能源问题作为人类经济和社会发展的拦路虎, 其重要性与迫切性已越来越重要的突显出来, 同时也受到人类社会的高度重视,节约能源与保护环境已成为出现频率极高的两个词语,而其中仍蕴涵着“熵”的问题。一、熵——一种新的世界观“熵”念 shang , 是由英文 entropy 翻译过来的, 当初克劳修斯提出“熵”的时候, 中文字典里还没有这个词, 于是译者只好独出心裁的创造了这个字。因为“熵”是热量除以温度的商值,故而取“商”字为字根, 又因为“熵”这个概念是在研究热机的过程中提出来的, 故以“火”字为字旁, 所以“熵”本身就有着形象而丰富的信息内涵。“熵”无处不有,一桶水,一块铁,任何宏观物质都有熵,熵也可以在过程中和产生和传递。摩托车在大街上急驰而过喷出股股的青烟, 它污染了环境, 也产生了熵; 美英联军大规模对伊拉克的空中打击, 摧毁了大量建筑和各种设施, 死伤众生, 战争这个怪物使熵得到急剧的增加。全世界人民对科学技术的进步无不发出几声惊叹, 殊不知, 战火升腾起来的巨量的熵, 都将给每个人分发一份灾难。自古以来, 总有人眷恋着人生, 希望能找到一种长生不老或返老还童的“仙丹”,但“熵”的规律总逼着我们由童年走向青年, 壮年, 走向衰老, 走向死亡, 这是一切生物都无法抗拒的安排, 我们只能延缓这个过程, 推行劳逸结合,修心养性,来抑制“熵”的催促,延缓衰老的过程。综上所述, 好像总有一只无形的大手在控制着我们周围的一切, 那是什么呢?物理学的发展告诉我们那就是“熵增加原理”。按照热力学第二定律的数学表达式: ds EMBED 对于外界无能量交换与无物质交换的孤立系统,或者绝热系统必有: d EMBED 0 从而有: ds EMBED 0 这就是“熵增加原理”, 它表明: 在孤立或绝热系统中, 系统的熵永不减少,对可逆过程( ds=0 )熵不变;对不可逆过程, “熵”是增加的( ds>0 )。这样我们就有了判断过程演化方向和限度的准则: 在孤立系统中或绝热系统中进行的一切不可逆过程都向熵增加的方向演化,直到“熵”函数达到最大值为止,在孤立或绝热条件下, 系统自发的由非平衡态趋于平衡态的过程, 正是一种“熵”增加的过程, 平衡态就是对应最大熵。一定的外部条件, 确立系统一定的平衡态, 最大“熵”也是指在一定的条件下的最大。例如原先在容器角落的浓集气体分子, 会自动地扩散到整个容器, 直到气体均匀分布在容器里,在扩散进程中“熵”是逐步增加的,均匀分布对应最大熵,如图所示,高温热库 T1 与低温热库 T2 之间用一金属杆相连,两者之间就会发生热传导,若传导热量 Q ,高温热库“熵”变为△ S1= EMBED Equation.