1、1,熱力學(xué)第二定律的微觀解釋,2,不可逆過(guò)程的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)（以氣體自由膨脹為例）,下面從統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)探討過(guò)程的不可逆性微觀意義，并由此深入認(rèn)識(shí)第二定律的本質(zhì)。,熱力學(xué)第二定律的微觀意義：一切自然過(guò)程總是沿著無(wú)序性增大的方向進(jìn)行。,在熱力學(xué)中，序：區(qū)分度。,對(duì)于一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)，如果處于非平衡態(tài)，我們認(rèn)為它處于有序的狀態(tài)，如果處于平衡態(tài)，我們認(rèn)為它處于無(wú)序的狀態(tài)。,首先理解有序和無(wú)序的概念。,一個(gè)被隔板分為A、B相等兩部分的容器，裝有4個(gè)涂以不同顏色分子。,3.熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義,熱力學(xué)第二定律的微觀意義,3,開(kāi)始時(shí)，4個(gè)分子都在A部，抽出隔板后分子將向B部擴(kuò)散并在整個(gè)容器內(nèi)無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。隔板被抽出后

2、，4分子在容器中可能的分布情形如下圖所示：,4,微觀態(tài)共有24=16種可能的方式，而且4個(gè)分子全部退回到A部的可能性即幾率為1/24=1/16。,一般來(lái)說(shuō)，若有N個(gè)分子，則共2N種可能方式，而N個(gè)分子全部退回到A部的幾率1/2N.對(duì)于真實(shí)理想氣體系統(tǒng)N1023/mol，這些分子全部退回到A部的幾率為 。此數(shù)值極小，意味著此事件永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生。從任何實(shí)際操作的意義上說(shuō)，不可能發(fā)生此類(lèi)事件。,對(duì)單個(gè)分子或少量分子來(lái)說(shuō)，它們擴(kuò)散到B部的過(guò)程原則上是可逆的。,對(duì)大量分子組成的宏觀系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它們向B部自由膨脹的宏觀過(guò)程實(shí)際上是不可逆的。這就是宏觀過(guò)程的不可逆性在微觀上的統(tǒng)計(jì)解釋。,5,第二定律的統(tǒng)計(jì)表述（

3、依然看前例）,4個(gè)分子在容器中的分布對(duì)應(yīng)5種宏觀態(tài)。,左邊一列的各種分布僅指出A、B兩邊各有幾個(gè)分子，代表的是系統(tǒng)可能的宏觀態(tài)。中間各列是詳細(xì)的分布，具體指明了這個(gè)或那個(gè)分子各處于A或B哪一邊，代表的是系統(tǒng)的任意一個(gè)微觀態(tài)。,一種宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)若干種微觀態(tài)。,不同的宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)不同。,均勻分布對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)最多。 全部退回A邊僅對(duì)應(yīng)一種微觀態(tài)。,6,統(tǒng)計(jì)物理基本假定等幾率原理：對(duì)于孤立系，各種微觀態(tài)出現(xiàn)的可能性（或幾率）是相等的。,各種宏觀態(tài)不是等幾率的。那種宏觀態(tài)包含的微觀態(tài)數(shù)多，這種宏觀態(tài)出現(xiàn)的可能性就大。,定義熱力學(xué)幾率：與同一宏觀態(tài)相應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)稱(chēng)為熱力學(xué)幾率。記為 。,在上例中，

4、均勻分布這種宏觀態(tài)，相應(yīng)的微觀態(tài)最多，熱力學(xué)幾率最大，實(shí)際觀測(cè)到的可能性或幾率最大。,所以，實(shí)際觀測(cè)到的總是均勻分布這種宏觀態(tài)。即系統(tǒng)最后所達(dá)到的平衡態(tài)。,對(duì)于1023個(gè)分子組成的宏觀系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，均勻分布這種宏觀態(tài)的熱力學(xué)幾率與各種可能的宏觀態(tài)的熱力學(xué)幾率的總和相比，此比值幾乎或?qū)嶋H上為100%。,7,對(duì)整個(gè)宇宙不適用。,如布朗運(yùn)動(dòng)。,平衡態(tài)相應(yīng)于一定宏觀條件下 最大的狀態(tài)。,熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)表述：孤立系統(tǒng)內(nèi)部所發(fā)生的過(guò)程總是從包含微觀態(tài)數(shù)少的宏觀態(tài)向包含微觀態(tài)數(shù)多的宏觀態(tài)過(guò)渡，從熱力學(xué)幾率小的狀態(tài)向熱力學(xué)幾率大的狀態(tài)過(guò)渡。,自然過(guò)程總是向著使系統(tǒng)熱力學(xué)幾率增大的方向進(jìn)行。,4.熱力學(xué)第二定

5、律的適用范圍,注意：微觀狀態(tài)數(shù)最大的平衡態(tài)狀態(tài)是最混亂、最無(wú)序的狀態(tài)。,一切自然過(guò)程總是沿著無(wú)序性增大的方向進(jìn)行。,1）適用于宏觀過(guò)程對(duì)微觀過(guò)程不適用，,2）孤立系統(tǒng)有限范圍。,8,可愛(ài)的熵 物理學(xué)中有個(gè)熵定律，也就是著名的熱力學(xué)第二定律?！办亍钡拿Q(chēng)是由德國(guó)物理學(xué)家道爾夫克勞修斯于1868年造出來(lái)的，它代表著宇宙中不能再被轉(zhuǎn)化做功的能量的總和的測(cè)定單位，即熵的增加表示宇宙物質(zhì)的日益混亂和無(wú)序，是無(wú)效能量的總和。熵本身既不是好事，也不是壞事；它意味著腐敗和混亂，但它同時(shí)也意味著生命本身的展開(kāi)不論是有機(jī)的，還是無(wú)機(jī)的生命?？ㄞr(nóng)、喬治梅特勒的大爆炸學(xué)說(shuō)也認(rèn)為，宇宙是以有序的狀態(tài)開(kāi)始，不斷地向無(wú)序狀

6、態(tài)發(fā)展，它與熱力學(xué)第二定律是相符的。熱力學(xué)第一定律說(shuō)明能量是守恒的、不滅的，只能從一種形式轉(zhuǎn)變到另一種形式；熱力學(xué)第二定律（熵定律）卻表明：能量不可逆轉(zhuǎn)地沿著一個(gè)方向轉(zhuǎn)化，即從對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)是可利用的變?yōu)椴豢衫玫臓顟B(tài)。,9,有效能量告罄時(shí)，是“熱寂”死寂的熱平衡狀態(tài)。有效物質(zhì)耗盡時(shí)，是一片“物質(zhì)混亂”整個(gè)宇宙的大混亂和大混沌。古羅馬詩(shī)人賀拉斯說(shuō)：“時(shí)間磨滅了世界的價(jià)值！”可謂一語(yǔ)道破了熵定律的真諦。物理學(xué)家們認(rèn)為，熵定律是物質(zhì)世界的最終定律，人類(lèi)參與的每一項(xiàng)物質(zhì)活動(dòng)都受到熱力學(xué)第一、第二定律的嚴(yán)密制約；但是，他們又認(rèn)為熵定律只涉及物質(zhì)世界，只控制時(shí)空的橫向世界，人類(lèi)的精神世界并不受熵定律的專(zhuān)制統(tǒng)

7、治！所以，生命的現(xiàn)象是宇宙洪流中的一股逆流！人類(lèi)精神的無(wú)限發(fā)展，是不可抗拒的熵增大長(zhǎng)河中的一條逆流之舟！,； 資訊 hxh47kyd 為老太太您擔(dān)心，您這樣慈愛(ài)，怎么舍得呢？還是停了它，不要再吃罷！”老太太當(dāng)時(shí)嘆道：“我那些兒子媳婦們，只要有你一半上心，我是樣樣事情都聽(tīng)他們的了?！本土T了再吃醉瓜的心。此時(shí)見(jiàn)，喲，味是那股味兒，玉碗里的瓜，怎么熱騰騰的？酒味比夏天當(dāng)季時(shí)還更濃些，聞起來(lái)還是老太太頗愛(ài)的長(zhǎng)春法酒！這一盤(pán)瓜，不是直接送到二太太這邊桌上，而是小丫頭先端到老太太面前，跪下奉給老太太看，瓜的上半部，連著蒂兒的一塊已經(jīng)削開(kāi)了，成了個(gè)天然的蓋子，奉到老太太面前后，主勺的媳婦上前，把瓜蓋也已打開(kāi)

8、，可以看到瓜身內(nèi)不但有微紅的熟瓤，還有黃澄澄誘人的糯泥果丁。第六十五章 勝負(fù)已分看星芒(3) 媳婦笑吟吟稟報(bào)作法：“老太太，這里是糯米、葛仙米淘凈蒸熟，與金糕搗在一道，取蕉脯、橘脯、糖桂花，皆濾去渣滓，熬化于米糕中，加藥酒，共置瓜內(nèi)，蒸熟，問(wèn)過(guò)大夫，已算不得生冷物色了，老太太可略多用些兒。”嘉顏替老太太舀了一盞，老太太嘗了一口，又叫來(lái)一盞，推給唐家姑奶奶。唐姑奶奶謝了，細(xì)細(xì)品鑒。老太太叫給每人都舀些，又笑道：“省著點(diǎn)！別害他們作東的一桌啃瓜殼子?！闭粕紫眿D忙道：“老太太您盡用不妨！先前掏出的瓜瓤，還有好多，是放在其他容器里蒸的，賣(mài)相不如這個(gè)，反正要吃的話，吃起來(lái)是一樣的?！崩咸宸溃骸皢?！

9、原來(lái)還有藏下的私。”嘉顏笑著，果然給老太太這桌各人都只舀了一些些，又給大太太那桌分了一圈，去了大半個(gè)瓜。剩下那兩桌，就用掏出的瓜瓤分享了。這一道用畢，午宴算是結(jié)束。戲臺(tái)上的戲，還在一折一折往下唱，有愛(ài)聽(tīng)的，便坐著聽(tīng)下去，困乏了的，便回屋去歇歇。老太太回去歇一會(huì)兒，去之前對(duì)福珞和玉笙都加以贊賞，字面看來(lái)未有偏倚，但人難免猜，她心中已有褒貶。沒(méi)人發(fā)現(xiàn)寶音做的手腳，瓜的上層那藥酒，藥放得特別重些，對(duì)老太太身體也不太好。她如果先讓給子孫們，那邊無(wú)妨，如果竟先自己取用了，那就要受損。寶音看著，老太太果然自己先用，剩下的才分給子孫。這就怪不得寶音了。生死大仇，這里又報(bào)了一小寸。這些都吃畢，寶音吩咐下人將桌上狼藉杯盞收拾，換過(guò)細(xì)潔小杯小盞，依然盛落花生、杏梅等小食，備聽(tīng)?wèi)虻奶?們?nèi)∮?，又將椅子也換成軟躺椅，叫人好沒(méi)規(guī)沒(méi)矩歪在上頭，聽(tīng)起戲來(lái)更閑適。福珞既想得沒(méi)這么周全、更沒(méi)心