从热荷的角度来理解熵

熵是热学中的一个重要状态参量,是判断自发过程进行的方向和限度的物理量。由于孤立系统的熵只会增加,不会减少,致使对于熵的解释一般都比较抽象,也是物理教学中的一个难点。本文根据德国卡尔斯鲁厄物理教程的观点,引入“热荷”的概念,把熵作为热荷的数量,将熵与电荷量、温度与电势、熵流与电流一一对应起来进行类比,这样不仅使熵容易理解,而且使熵的内涵更加丰富。更重要的是,通过类比的方法揭示出热学与电学一些物理过程之间的相似性,从而使各分支学科对客观世界的描述方法更加趋于一致。