熵增是什么?要解释这个现象,则需要从熵的概念谈起。

熵是一个带有神秘色彩的名词,最早出现是在物理化学中。这是一门以数学和物理等定量分析的方法研究化学的问题,其核心有两大点:这个反应能否发生(热力学问题),这个反应发生的速度如何(动力学问题)。

熵增会有什么变化(简单科普熵增是什么)(1)

而“熵”则是从热力学问题引入的。

在热力学中,熵是系统的状态函数。进一步而言,熵代表了系统中不可用的能量,衡量系统产生自发过程的能力。熵增加,系统的总能量不变,但其中可用部分减少。孤立系统的熵不会减少,这也是热力学第二定律的表现之一。

在统计学中,熵是衡量系统的无序性,代表了系统在给定的宏观状态(如温度、压强、体积等等)下,处于不同微观状态的可能性,或者说构成该宏观系统的微观方式的数量。

熵增原理不仅体现在化学过程,在我们的生活中,也有体现。比如,一张桌子上的物品,刚开始我们摆放整齐的状态,随着时间的流失,如果不是刻意地打扫清洁,那么桌子上的物品则更容易随意的堆积,就是原来越乱,状态数(熵)增大。

熵增会有什么变化(简单科普熵增是什么)(2)

更长远的说,就像我们的生活,因为熵增的必然性,生命体不断地由有序走回无序,最终不可逆地走向老化死亡。

参考:《物理化学》,百科

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