熵(熵增是什么意思)

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摘要今天我们来聊聊熵,以下6个关于熵的观点希望能帮助到您找到想要的大学知识。本文目录熵的定义是什么?熵的概念熵是什么意思?熵是什么?熵是什么熵的定义熵的定义是什么?熵在物理学上指热能除以温度所得的商,标志...

今天我们来聊聊熵,以下6个关于熵的观点希望能帮助到您找到想要的大学知识。

本文目录

  • 熵的定义是什么?
  • 熵的概念
  • 熵是什么意思?
  • 熵是什么?
  • 熵是什么
  • 熵的定义
  • 熵的定义是什么?

    熵在物理学上指热能除以温度所得的商,标志热量转化为功的程度。在科学技术上泛指某些物质系统状态的一种量度,某些物质系统状态可能出现的程度。亦被社会科学用以借喻人类社会某些状态的程度。此外它还包括热力学定义和统计学定义:

    一、热力学定义

    在热力学中,熵是系统的热力学参量,它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。

    二、统计学定义

    在统计学中,熵衡量系统的无序性,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。

    举例,已知在3个盒子里有3个球,这个是系统的宏观状态,微观状态则是球在不同盒子间的分布(如3个球全部在第一个盒子,或者一个盒子里有一个球等等)。熵越高的系统就越难精确描述其微观状态。

    扩展资料:

    人类社会发展过程本身就是一个不断熵增、熵减的过程:

    熵增就是指人类社会的混乱程度开始加剧,比如战争爆发,出现经济危机,这些事情都会导致人类社会出现熵增的情况。熵减就说明人类社会开始进入了一个正常发展的状态中。俗称太平盛世,虽然宇宙理论上一直处于熵增状态,但是局部还是会出现熵减。

    人类社会也是这样,有的国家爆发战争,但是有的国家就处于一个和平的状态。而人类的社会之所以能够发展,就是因为熵增和熵减的交替。

    比如战争会促进科技的发展,但是也会摧毁大量的文明成果。和平发展时期,科技发展的就没有那么快速了,但是文明成果能够很好地保留下来。

    参考资料来源:百度百科-熵增

    熵的概念

    熵的概念与历史 熵,读音同“商”。熵和三个领域学科有关:热力学、物理学、信息论。 “熵”这个概念,是由德国物理学家鲁道夫·克劳修斯在1865年提出的。但熵的诞生,最早源于热力学。 19世纪工业革命时期,设计蒸汽机的工程师非常关注机器的工作效率,比如水的温度要达到多少、什么样的沸腾物质能让蒸汽机运转更快等。基于这些问题的研究,解释热量是如何流动的热力学定律诞生,其中的“热力学第二定律”就涉及到了熵。 热力学第二定律又称“熵增定律”,表明了在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。在热平衡系统中,熵值是达到最大化的。 1877年,奥地利物理学家玻尔兹曼用物理学解释了熵。 1948年,美国数学家、信息论创始人克劳德·香农将熵的概念,引申到了信道通信的过程中,从而开创了”信息论“这门学科。信息熵不是指信息本身,而是信息量的表征。 区块链防懵逼指南之一:熵(shāng) 如何通俗的理解“熵” “熵”其实是一种无序程度的度量方式,越混乱越无规律,熵值就越大,反之熵值越小。 比如,在室温20℃时,两个烧杯分别装有白水和蓝钢笔水,水温都是20℃。把蓝钢笔水滴一滴在白水中,蓝钢笔水会慢慢散开了,最终会相对均匀的分布,并让白水变蓝。 “熵”就是表达这样一个分布程度的量。 你可以把蓝钢笔水看做是能量,把能量注入系统后,能量向均匀分布方向发展,这时候熵增大。 有观点认为,热力学的熵和信息论的熵,说的是同一种东西,因为定义公式都是: 区块链防懵逼指南之一:熵(shāng) 但是,热力学熵和信息熵不能混为一谈。 举个例子:把两杯温度不同的水混合到一起,熵会增加,但你不能直接通过向其输入信息来再次将水变成两部分不同温度的有序状态。 熵是如何与区块链扯上关系的? 可能是基于“去中心化”这个特性。以下分析与观点整理于网络。 自然界总是越来越趋向于无序,不能达到共识。达到共识唯一的办法,就是把周围搞得更乱一点,把自己搞得整齐一点。 熵增定律,解释了一切事物都是从有序趋向无序,也就说宇宙也是从有序走向无序,即xx亿年后,太阳也会从有序的球体爆炸为无序的气体和粉尘,即星云。 而熵的原理,实际上是量子不确定性、纠缠的某种必然效应。熵最大原理只有在局域的子系统中适用,而整体的环境不会达到热平衡,也就是宇宙不会热寂。 区块链防懵逼指南之一:熵(shāng) 世界的随机性根源在于量子非定域不确定性。人类观测宇宙有时间空间局限性造成时间箭头。因此,爱因斯坦说时间是幻觉。这些量子纠缠、熵的概念架构了从非定域的量子世界到定域世界的桥梁。 达到共识必然造成熵减,因为达成共识(指向同一个方向)状态的熵远比杂乱无章的熵要小,但根据热力学第二定律:整个系统的熵永远是增加的。所以,达成共识的同时,一定要排除一些熵。去中心化的机制,和自然界中磁铁从杂乱无章的状态达到有序的铁磁状态非常相像。 中心化智能系统的复杂度过高导致效率降低,因此引入去中心化的分布式系统,可以保持系统的低熵。 而比特币的基本核心理念也是“分布式系统”,属于非定域整体性存在的互联网版,它体现了我们处在这个时代或者这个世界的未来特征,即大数据弱关联代表了这个时代的整体特性。 区块链防懵逼指南之一:熵(shāng) 有序的奖惩机制 还有一种说法认为,区块链数字货币引入奖励制度也与熵有关,因为: “奖惩透过整个人类组织间接地支配着负熵,是负熵的衍生品,奖惩有着比负熵更好的流动性,也有着比负熵更好的普适性”。 这个说法有些牵强。因为奖惩的做法,并不能让组织行为变得有序。我们并不缺乏奖惩,缺乏的是“有序的”奖惩机制。 回过头再看文章开头那一句: 互联网的无序熵增导致信息遗忘,而区块链保持有序熵不流失; 其实引申的意思是: 互联网是在混乱中产生秩序,而区块链是在秩序中连接混乱。 有业内人士用熵的理念来描述互联网和区块链的本质区别: 如果说互联网为人类带来了一个信息碎片化时代,那么区块链则在重构文明线性思维。

    熵是什么意思?

    熵是热力学中表征物质状态的参量之一,用符号S表示,其物理意义是体系混乱程度的度量。

    熵S是状态函数,具有加和(容量)性质,是广度量非守恒量,因为其定义式中的热量与物质的量成正比,但确定的状态有确定量。其变化量ΔS只决定于体系的始终态而与过程可逆与否无关。

    由于体系熵的变化值等于可逆过程热温商δQ/T之和,所以只能通过可逆过程求的体系的熵变。孤立体系的可逆变化或绝热可逆变化过程ΔS=0。

    扩展资料:

    熵最初是根据热力学第二定律引出的一个反映自发过程不可逆性的物质状态参量。热力学第二定律是根据大量观察结果总结出来的规律。

    在孤立系统中,体系与环境没有能量交换,体系总是自发地向混乱度增大的方向变化,总使整个系统的熵值增大,此即熵增原理。摩擦使一部分机械能不可逆地转变为热,使熵增加,所以说整个宇宙可以看作一个孤立系统,是朝着熵增加的方向演变的。

    熵是什么?

    熵,热力学中表征物质状态的参量之一,用符号S表示,其物理意义是体系混乱程度的度量。

    熵最初是根据热力学第二定律引出的一个反映自发过程不可逆性的物质状态参量。

    热力学第二定律是根据大量观察结果总结出来的规律:

    在孤立系统中,体系与环境没有能量交换,体系总是自发地像混乱度增大的方向变化,总使整个系统的熵值增大,此即熵增原理。

    扩展资料:

    “熵”(entropy)是德国物理学家克劳修斯(Rudolf Clausius, 1822 – 1888)在1850年创造的一个术语,他用它来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度。能量分布得越均匀,熵就越大。如果对于我们所考虑的那个系统来说,能量完全均匀地分布,那么,这个系统的熵就达到最大值。

    参考资料来源:百度百科-熵

    熵是什么

    熵的意思是用于描述“能量退化”的物质状态参数之一。

    熵拼音:shāng,解释:1、名热力学中表示不能利用来做功的热能的数字(即热能的变化量除以温度所得的商)。2、名科学技术上泛指某些物质系统状态的一种量度或者某些物质系统状态可能出现的程度。

    熵的概念

    熵的概念是由德国物理学家克劳修斯于1865年所提出,最初用于描述“能量退化”的物质状态参数之一,在热力学中被广泛应用。

    然而在1948年,克劳德·艾尔伍德·香农将热力学的熵,引入到信息论,因此它又被称为香农熵(Shannon entropy)。在信息论中,熵(英语:entropy)是接收的每条消息中包含的信息的平均量,又被称为信息熵、信源熵、平均自信息量。

    因此,熵的本质为一个系统“内在的混乱程度”。其现在在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用,在不同的学科中也有引申出更为具体的定义,按照数理思维从本质上说,这些具体的引申定义都是自洽和统一的。

    熵的定义

    1、经典热力学

    1865年,克劳休斯将发现的新的状态函数命名为,用增量定义为

    ,式中T为物质的热力学温度;dQ为熵增过程中加入物质的热量,下标“r”是英文单词“reversible‘’的缩写,表示加热过程所引起的变化过程是可逆的。

    若过程是不可逆的,则

    ,下标“ir”是英文单词“ireversible‘’的缩写,表示表示加热过程所引起的变化过程是不可逆的。

    合并以上两式可得

    ,此式叫做克劳休斯不等式,是热力学中第二定律最普遍的表达式。

    2、统计热力学

    熵的大小与体系的微观状态Ω有关,即S=klnΩ,其中k为玻尔兹曼常量,k=1.3807x10-23J·K-1。体系微观状态Ω是大量质点的体系经统计规律而得到的热力学概率,因此熵有统计意义,对只有几个、几十或几百分子的体系就无所谓熵。

    扩展资料:

    一、性质

    1、状态函数

    熵S是状态函数,具有加和(容量)性质,是广度量非守恒量,因为其定义式中的热量与物质的量成正比,但确定的状态有确定量。其变化量ΔS只决定于体系的始终态而与过程可逆与否无关。

    由于体系熵的变化值等于可逆过程热温商δQ/T之和,所以只能通过可逆过程求的体系的熵变。孤立体系的可逆变化或绝热可逆变化过程ΔS=0。

    2、宏观量

    熵是宏观量,是构成体系的大量微观离子集体表现出来的性质。它包括分子的平动、振动、转动、电子运动及核自旋运动所贡献的熵,谈论个别微观粒子的熵无意义。

    3、绝对值

    熵的绝对值不能由热力学第二定律确定。可根据量热数据由第三定律确定熵的绝对值,叫规定熵或量热法。还可由分子的微观结构数据用统计热力学的方法计算出熵的绝对值,叫统计熵或光谱熵。

    二、应用

    熵最初是根据热力学第二定律引出的一个反映自发过程不可逆性的物质状态参量。

    热力学第二定律是根据大量观察结果总结出来的规律:在孤立系统中,体系与环境没有能量交换,体系总是自发地像混乱度增大的方向变化,总使整个系统的熵值增大,此即熵增原理。

    摩擦使一部分机械能不可逆地转变为热,使熵增加,所以说整个宇宙可以看作一个孤立系统,是朝着熵增加的方向演变的。

    从一个自发进行的过程来考察:热量Q 由高温(T1)物体传至低温(T2)物体,高温物体的熵减少dS1=dQ/T1,低温物体的熵增加dS2=dQ/T2,把两个物体合起来当成一个系统来看,熵的变化是dS=dS2-dS1>0,即熵是增加的。

    参考资料:

    百度百科-熵

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