熵的定律就是热力学第二定律。 热力学第一定律是能量守恒定律:宇宙中的物质与能量是守恒的,既不能被创造也不能被消灭,它们只有形的改变而没有本质的变化。 热力学第二定律就是熵的定律:物质和能量只能沿着一个方向转换,即从可利用到不可利用,从有效到无效,从有序到无序。 热力学概念乍听起来深不可测,两个定律可以用一句简短的句子表达:宇宙的能量总和是个常数,总的熵是不断增加的。这也是说宇宙中能量总和一开始便是固定的,而且永远不可改变,能力虽然不能被创造又不能被消灭,但它可以从一种形式转化为另一种形式。 我们举个例子来说明。比如我们烧掉一块煤,它的能量虽然并没有消失,但却转化为二氧化硫和其它气体散发到空间中去了。虽然燃烧过程中能量并没有消失,但我们却再也不能把同一煤块重新烧一次做功了。热力学第二定律解释了这一现象。它告诉我们,每当能量从一种状态转化为另一种状态时,我们会得到一定的“惩罚”,这个“惩罚”就是“熵”。 “熵”是不能再被转化做功的能量总和的测定单位。“熵”的增加就意味着有效能量的减少。 自然界每发生一件事件,一定能量就被转化成了不能再做功的无效能量。被转化的无效能量构成了我们所说的污染(煤燃烧后的废气)。许多人以为污染是生产副产品,但实际上它只是世界上转化为无效能量的全部有效能量的总和。耗散了的能量就是污染。 热力学第一定律告诉我们,能量既不能被产生也不能被消灭。热力学第二定律告诉我们,能量只能沿着一个方向--耗散的方向---熵的方向转化。污染,就是“熵”的同义词。熵是某一系统中存在着的一定单位的无效能量。克劳修斯在总结热力学第二定律时说:世界的“熵”(即无效能量的总和)总是趋向最大的量。(感到一种悲观了吗) |
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