熵的定义和过程熵变的计算

在热-焓转换中,熵变与过程路径有关,温度是吸收热量的函数。基于这两个事实提出了修正的熵的定义式。在可逆热-功转换中,通过边界传递的机械功只改变体系的焓但不改变体系的熵。所以基于热-焓转换过程推导出来的定义式,同样适用于热-功转换过程。还提出了体系的熵、过程的熵变和不可逆过程的熵产的定义。根据熵的定义式推导出一系列计算简单过程熵变的公式。把过程按可逆性分为本质不可逆过程和具有可逆性的过程。具有可逆性的过程进一步分为可逆过程和不可逆过程。按照过程是否有中间状态或中间反应把过程分为简单过程和连串过程。针对不同类型的过程给出了计算过程熵变的方法,探讨了熵变与过程路径,过程途径和可逆系数的关系。提出把不可逆热-功转换过程的熵变分为两部分分别计算的方法。把热量造成的热量熵变和热产引起的熵产分别计算然后相加。提出了计算绝热过程总熵变的方法。探讨了过程路径和过程途径的区别。对于绝热过程,熵变与过程有关,因为可逆系数影响过程的终态。对于连串过程,熵变与过程无关,因为过程的始态和终态被完全给定。修正了第二定律的熵增原理的陈述。修正的陈述是:只要过程发生,无论过程自发与否,总熵变都大于0。总熵变不能作为判据预测自发过程的方向。证明了不可逆绝热过程的熵变和可逆绝热过程的熵变不同。

城市生活垃圾厌氧消化的熵分析

在城市生活垃圾厌氧消化的整个过程中,从熵的角度出发,对其进行分析,得出如下结论:(1)在厌氧消化的前处理系统(收集、分选及底物强化等)中,收集是一个熵增过程,分选是一个熵减过程,而预处理强化则是一个熵减过程(。2)通过以葡萄糖为发酵底物的发酵过程的ΔG的分析可知:在水解产酸阶段,ΔGθ<0,反应自发进行,故该过程的ΔS﹥0,即该过程是一个熵增过程;在产氢产乙酸阶段,ΔS<0,故这是一个熵减过程,但后续反应对氢的利用则可能使该阶段变为一个熵增过程;在产甲烷阶段,ΔGθ<0,反应均自发进行,故该过程的ΔS﹥0,即该过程是一个熵增过程(。3)城市生活垃圾厌氧发酵产物的资源化利用是一个熵增过程(。4)分选、溶胞强化、产氢产乙酸及发酵产物的资源化利用等工序可能成为厌氧消化的限速步骤。

基于熵理论的高校突发事件网络舆情五力模型构建

高校突发事件网络舆情的管理关系到高校教学乃至社会发展的稳定。在界定高校突发事件网络舆情的基础上,运用热力学熵理论,结合网络舆情演化过程的基本特征,构建了基于熵理论的高校突发事件网络舆情五力模型,阐述了高校网络舆情系统内部五种力量的相互作用及其在高校突发事件网络舆情演化过程中对熵值变化产生的影响。

烧结矿配料规则的自动提取

针对配料生产过程大惯性、高度非线性以及对象模型不确定性等特点，提出一种从仿人决策思维的规律出发，基于半模糊语意区间表达的模糊知识，用ＩＤ５Ｒ算法来获取控制规则的知识自动提取方法．仿真结果表明，用此方法的计算开销比ＩＤ３ 算法小，且能获得相同的定性控制规则．

物理化学系统过程不可逆性的量化

从平衡态热力学的基本概念出发,分析了以热温商作为熵变算式对于包括不可逆过程在内的一切物化过程的普适性,但对于包含不可逆膨胀或压缩以及不可逆化学反应的过程,在计算熵变时,不仅考虑系统与环境的直接热交换,还考虑不可逆过程转化的能量.根据Clausius不等式代表的判据,分类讨论了二体间的不等温传热和不可逆膨胀或压缩,以及恒容绝热、恒压绝热、恒温恒容和恒温恒压条件下不可逆化学反应过程中熵增加在判据中的体现.发现以反应Gibbs自由能作为自发性判据,适用对象远不止于恒温恒压且不作非体积功的系统,这与化学势判据相吻合.

从力学的角度看热力学规律

对热力学平衡态、强度量、内能和可逆过程等概念 ,与质点、力、势能和质点的运动进行类比后 。

熵增原理在教学中一个值得注意的问题

从熵增原理出发并佐以实例，阐明了在给定的两个状态之间不可能同时存在可逆和不可逆绝热过程的问题．

“熵”的教学探讨

该文对熵与物理化学教学的联系进行了分析阐述,在熵的讲授中联系熵的应用,特别是在人体中的应用,对巩固学生所学知识,提高兴趣,拓宽知识面,提高教学效果是非常有利的。

负熵的零代价——从无序中创造有序

受棘轮机制的启发,利用势阱作为无形的棘齿构建了一个能导致电子定向运动的系统模型,并从微观角度作了详细分析,分析结果表明电子的逸出是一个偏离平衡的自发过程,此过程能在产生负熵的同时不消耗有序能.对模型的动力学特征作进一步分析表明,系统具有一般自组织系统普遍的自组织行为特征,并支持"孤立体系可存在零代价的突变"的论点.从不同角度重新分析麦克斯韦妖问题并对热力学第二定律的普适性表示质疑.

论热力学第二定律分析法

本文以热力学第一、第二两大定律为主线,分析和论证了能量及其转化的实质,阐述了(火用)、(火无)、(火用)损失、熵产生和不可逆过程等一些节能理论中常用的重要的热力学基本概念,并从获取最大有用功的角度证明了任何热力过程的理论极限就是其相应的可逆过程,而(火用)正是可逆过程中物系所能作出的最大有用功。文中对两种典型的热力学第二定律分析法——熵分析法和(火用)分析法进行了较为全面的论述,归纳给出了(火用)分析法的所有基本要点,并将其与熵分析法进行了对比讨论。

熵变与热力学方程关系的一种简便推导

由热力学第二定律的基本微分方程和理想气体状态方程，导出态函数熵的表达式，从而得出常见的过程方程．

高校非理工专业物理课程中熵的教学实践

文科物理是面向非理工专业学生的物理学课程,对于提高非理工科学生的科学文化素养起到重要作用。熵是物理学中一个极其重要的基础理论知识,也是文科物理课程中学生理解的难点。文章从熵与能量的关系出发,从热力学过程中能量转换的角度引出熵的概念和熵增原理,最终挖掘熵的物理学意义——反映系统微观状态混乱程度。我们的研究使熵的物理意义通俗易懂,有效降低非理工专业学生对熵的理解难度。

一维纵波

一维流动没有横过程,是深入研究胀压过程的两种特征结构(声波和激波),形成与演化机制的理想领域。双曲声波来自可压缩流体在微扰下的惯性力与压缩性(纵向弹性)的自主平衡,无需外力即可长程传播。在黏性传热的流动中,有限振幅的非线性声波的波形会在流动中由于声速和流速的变化而变得或者稀疏或者陡峭。稀疏波也是声波,压缩波的变陡则导致趋向强间断,但它被黏性扩散所抗衡而“自动刹车”,形成激波层。在线性声扩散近似下,声波的演化和激波层的形成可以用一对流速与声速耦合的一阶非线性方程组刻画,它导致声波传播的黏性特征线方程和弱激波层的Burgers方程。激波层的厚度只有雷诺数倒数的量级,这个极小的尺度使得定常正激波层的结构具有普适性,足以刻画几乎所有非定常运动和弯曲的激波的内部结构,因此其研究是检验理论与实验一致性的一个标准案例。由于激波层厚度处于连续介质力学和离散的分子运动论之间的灰色地带,对其结构的研究成为两类理论在竞争中发展的一个实验场。20世纪50年代以后的半个多世纪,人们从这两种模型各自的互相比拼走向互相补充,取得了长足的进展。