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A-Level化學(xué):熱力學(xué)第二定律-熵增原理

關(guān)鍵字  A-Level A-Level考試
2019-09-17 來(lái)源:新通教育網(wǎng)igo.cn 作者: 閱讀量: 手機(jī)閱讀

導(dǎo)讀

熱力學(xué)第二定律就是說(shuō),所有封閉系統(tǒng)最終都會(huì)趨向混亂程度最大的狀態(tài),除非外部注入能量。這就是熵增的原理。

  熱力學(xué)第二定律就是說(shuō),所有封閉系統(tǒng)最終都會(huì)趨向混亂程度最大的狀態(tài),除非外部注入能量。這就是熵增的原理。

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

  如何理解熱力學(xué)第二定律?舉個(gè)生活中最常見的一個(gè)例子,你臥室的Entropy:

  是不是看著很眼熟?。。。。

  房間如果不花費(fèi)能量打掃,只會(huì)越來(lái)越亂,不可能自己越來(lái)越干凈。

  熵的關(guān)鍵在于熵值會(huì)隨著時(shí)間推移而增加,也就是說(shuō),自然條件下,宇宙萬(wàn)物都會(huì)朝向越來(lái)越混亂的方向前進(jìn),一切事物會(huì)從有序趨向無(wú)序。如果放任其發(fā)展,事物會(huì)失去自身的結(jié)構(gòu),F(xiàn)ruit goes mouldy, iron goes rusty, dead bodies decay. 如果時(shí)間足夠,山脈也可以被侵蝕,磨平其棱角。

  這就是令人“絕望”的熵和熱力學(xué)第二定律。

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

  BUT, 這還不夠絕望。。。。

  人類社會(huì)在過(guò)去的五千年,文明的進(jìn)步是因?yàn)槿祟悓W(xué)會(huì)利用外部能量(火,水力,能源等),越來(lái)越多的能量注入,使得人類社會(huì)向著有序的方向發(fā)展。然而能量消耗越大,會(huì)產(chǎn)生越多的熵。因此,人類社會(huì)始終處于一種矛盾狀態(tài):整個(gè)社會(huì)變得更加有序的同時(shí),無(wú)序和混亂也在暗處不斷滋長(zhǎng)。不斷增加的熵,正在各種方面爆發(fā)出來(lái),這就涉及到我們Edexcel AS,U2第11章學(xué)過(guò)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

  我們依靠大量的能量輸入,讓世界變得更有序,但帶來(lái)的代價(jià),也是越來(lái)越明顯,這又導(dǎo)致熵的進(jìn)一步增加,從而陷入惡性循環(huán)。

  你會(huì)問(wèn),熵增既然這么可怕,那么會(huì)出現(xiàn)熵減么?。。。。

  大家都聽說(shuō)過(guò)概率,當(dāng)一件事情重復(fù)的次數(shù)越多, 那么理論上,極小概率的事件也會(huì)發(fā)生。波萊爾1909年出版的一本談概率的書中提到,假如有無(wú)數(shù)個(gè)猴子在打字,就一定會(huì)有猴子一不小心打出一部完整的《哈姆雷特》。。。。

  宇宙浩瀚廣闊,人類文明現(xiàn)在還是微小的存在,我們對(duì)宇宙了解非常少,希望終有一天,神秘的宇宙法則會(huì)被人類破解,我們也終有一天會(huì)明白熵的秘密。

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