〈
新通留学
菜单

A-Level化学:热力学第二定律-熵增原理

2019-09-17

栏目:考培资讯

4人喜欢

导语:

热力学第二定律就是说,所有封闭系统最终都会趋向混乱程度最大的状态,除非外部注入能量。这就是熵增的原理。

A-LevelA-Level考试

  热力学第二定律就是说,所有封闭系统最终都会趋向混乱程度最大的状态,除非外部注入能量。这就是熵增的原理。

  The second law of thermodynamics: entropy always increases in the transformation of energy.

  如何理解热力学第二定律?举个生活中最常见的一个例子,你卧室的Entropy:

  是不是看着很眼熟?。。。。

  房间如果不花费能量打扫,只会越来越乱,不可能自己越来越干净。

  熵的关键在于熵值会随着时间推移而增加,也就是说,自然条件下,宇宙万物都会朝向越来越混乱的方向前进,一切事物会从有序趋向无序。如果放任其发展,事物会失去自身的结构,Fruit goes mouldy, iron goes rusty, dead bodies decay. 如果时间足够,山脉也可以被侵蚀,磨平其棱角。

  这就是令人“绝望”的熵和热力学第二定律。

  “The universe is on an irreversible journey towards identical nothingness!”

  BUT, 这还不够绝望。。。。

  人类社会在过去的五千年,文明的进步是因为人类学会利用外部能量(火,水力,能源等),越来越多的能量注入,使得人类社会向着有序的方向发展。然而能量消耗越大,会产生越多的熵。因此,人类社会始终处于一种矛盾状态:整个社会变得更加有序的同时,无序和混乱也在暗处不断滋长。不断增加的熵,正在各种方面爆发出来,这就涉及到我们Edexcel AS,U2第11章学过的Green Chemistry:

  The effects of greenhouse gases -- Global warming

  Anthropogenic climate change

  Effect on ozone layer by using CFCs – Ozone hole

  Disposing of unwanted material as waste

  Hazards and pollution in the chemical industry

  我们依靠大量的能量输入,让世界变得更有序,但带来的代价,也是越来越明显,这又导致熵的进一步增加,从而陷入恶性循环。

  你会问,熵增既然这么可怕,那么会出现熵减么?。。。。

  大家都听说过概率,当一件事情重复的次数越多, 那么理论上,极小概率的事件也会发生。波莱尔1909年出版的一本谈概率的书中提到,假如有无数个猴子在打字,就一定会有猴子一不小心打出一部完整的《哈姆雷特》。。。。

  宇宙浩瀚广阔,人类文明现在还是微小的存在,我们对宇宙了解非常少,希望终有一天,神秘的宇宙法则会被人类破解,我们也终有一天会明白熵的秘密。

定制备考方案
获取备考方案