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熵概念发展及衍生综述 摘要：1864年Clausius在热力学中引入了熵的概念（称为宏观熵、热力学熵或Clausius熵)，1889年Boltzmann又提出了微观熵的概念——Boltzmann 熵。Boltzmann熵是熵概念泛化的理论基础，在玻尔兹曼熵的影响下，熵概念开始得到泛化，使熵概念以自己崭新的面貌走入各个领域，开辟了一个又一个的研究领域,成为众多学科发展的“关节”和“引线”。 关键词：宏观熵、微观熵、负熵、麦克斯韦妖、信息熵 熵由鲁道夫·克劳修斯（Rudolf Clausius）提出，并应用在热力学中。是热力学中为了研究热现象的性质和规律而引入的一个描述体系的混乱度的状态函数,其数值由系统的状态唯一确定。系统处于不同的状态(P、V、T不同),熵值不同。我们可以通过计算系统在不同平衡态下的熵变情况,来判断系统进行的方向,也即利用熵增加原理判断宏观过程进行的方向。 根据熵在热力学中的定义，它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用，在不同的学科中也引申出了更为具体的定义，是各领域十分重要的参量。因此，本文有必要对熵概念发展及衍生作一综述。 1宏观熵与微观熵 在热力学中,克劳修斯定义的熵,称之为宏观熵,而在统计物理学中,玻尔兹曼定义的熵,称之为微观熵。 1864年，德国物理学家鲁道夫·克劳修斯（Rudolf Clausius）首次提出熵的概念，用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。一个体系的能量完全均匀分布时，这个系统的熵就达到最大值。在克劳修斯看来，在一个系统中，如
果听任它自然发展，那么，能量差总是倾向于消除的。让一个热物体同一个冷物体相接触，热就会以下面所说的方式流动：热物体将冷却，冷物体将变热，直到两个物体达到相同的温度为止。克劳修斯在研究卡诺热机时，根据卡诺定理得出了对任意循环过程都都适用的一个公式：dS=dQ/dT。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。 对于绝热过程Q＝0，故S≥0，即系统的熵在可逆绝热过程中不变，在不可逆绝热过程中单调增大。这就是熵增加原理。由于孤立系统内部的一切变化与外界无关，必然是绝热过程，所以熵增加原理也可表为：一个孤立系统的熵永远不会减少。它表明随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态，其熵单调增大，当系统达到平衡态时，熵达到最大值。熵的变化和最大值表述了孤立系统过程进行的方向和限度，熵增加原理就是热力学第二定律。在热力学中,熵是用来说明热运动过程的不可逆性的物理量,反映了自然界出现的热的变化过程是有方向性的,是不可逆的。 1889年波尔兹曼(Boltzmann)在研究气体分子运动过程中,用统计的方法来研究气体的行为时，对熵首先提出了微观解释,后经普朗克·吉布斯进一步研究,解释更为明确，S=k·lnΩ，k是玻尔兹曼常数,Ω热力学概率是指任意宏观态所包含的微观状态数。他们认为,在由大量粒子(原子、分子)构成的系统中,熵就表示粒子之间无规则的排列程度,或者说表示系统的紊乱程度,越“乱”,熵就越大;系统越有序,熵就越小。
2007年考题 名词解释 自然辩证法观察机遇归纳演绎分析综合创造灵感从众性 二、回答问题 1、唯物辩证法的内容 2、毕达哥拉斯的自然观 3、实验类型和作用 4、谈谈芝诺追龟辩和飞矢辩的看法 5、头脑风暴的原则和进行方式 6、创造与智力的关系 7、二选一 1)具体说明找到技术创新目标的方法 2)试举出网上搜索的缺点和你遇到的困扰，至少5点 8、谈谈你对波普证伪主义的看法 一、 刘二中自然辩证法2005考题 名词解释：（20） 自然辩证法分析综合机遇创造新颖性（专利法中的）发明、实用新型等 问答：（60） 1、什么是辩证唯物主义自然辩证法，及其产生背景； 2、柏拉图的老师是谁？他们各自的自然观； 3、用观察的易谬性解释“特异功能”； 4、亚里士多德的归纳和演绎法； 5、详述寻找技术创新目标的方法； 6、头脑风暴法的规则和进行方式； 刘二中自然辩证法2004考题 一、名词解释 自然辩证法新颖性创造机遇分析综合（专利法）发明（专利法）实用新型 二、简答 1.辩证唯物主义的内容？产生的背景？ 2.柏拉图的老师是谁？他们两人的自然观？ 3.结合观察的易缪性解释“特异功能”的人为欺骗 4.“头脑风暴法”的原则和进行方式 5.亚里斯多德的归纳和演绎法 6.寻求创新目标的方法 三、论述波普的证伪主义思想 2008年1月考题 一：名词解释 自然辩证法观察机遇灵感创造性，新颖新创新性实用性等共十个其他想不起来了！ 二简答题 亚里斯多德辩证观 唯物辩证法的内容 谈谈芝诺追龟辩和飞矢辩的看法 结合观察的易谬性解释“特异功能”的人为欺骗 波谱的证伪思想 创新的评判原则
自然辩证法礼堂刘二中课堂笔记 第一篇绪言 一、什么是自然辩证法：关于自然界、自然科学发展的普遍规律的科学，是马克思主义自然观和科学技术方法论。由恩格斯首先提出。 二、古代自然观： 1. 中国古代： 五行说：中国古代的"五行"说，就认为水、火、木、金、土这五种物质元素构成世界万物，战国时代"五行说"颇为流行，并出现了"五行相生相胜"的原理，即"木生火，火生土，土生金，金生水，水生木"，"水胜火，火胜金，金胜木，木胜土，土胜水"）。 八卦说：取自然界的八种东西作为世界的本原，这八种东西是天地雷风水火山泽，"八卦说"较好地解释了世界的多样性。 元气说：宇宙天地和世界万物都是由"气"构成的。 "气"稀微无形, 人眼察觉不到,但又充满宇宙太空。元气还处在不停的运动状态之中,它的聚集生成万物,而万物的离散又成为元气。由于元气的运动,由于元气中阴与阳两种属性的矛盾冲突,从而构成了宇宙万物及其运动的多样性。 2. 赫拉克利特 火为本源；罗各斯（规律）；万物皆流(我们永远不可能同一次踏进同一条河)；对立面的同一、转化和斗争。 3. 毕达哥拉斯学派 数即万物；无理有理数；一切物都可以公度。 4. 诡辩学派： 世界即存在，存在是唯一的，永恒的，不运动的，不变化的，不生不灭的； 巴门尼德； 学生：芝诺：二分辨；追龟辨；飞矢辨 5. 苏格拉底 目的论（世界之所以如此是神有目的的安排，神的目的使社会发展）、研究事物的目的而不是原因 "辩论法"：辩论双方； 一方提出观点，另一方进行辩论；使一方承认自己错误，同意自己的想法。 6. 柏拉图 理念观：理念是真实的世界； 感觉世界是理念世界的影子或摹本； 理念世界是巨匠或造物主的杰作； 认知即回忆，人的认识过程是一个回忆的过程 7. 德谟克里特 原子论：一切物质由原子和空虚组成 原子是运动的，原子的大小形状不变，从而构成缤纷世界 8. 亚里士多德（求学于柏拉图，为亚历山大的老师）
关于焓和熵的概念 熵和焓的概念 (2008-11-22 15:23:21) 转载 标签： 杂谈 解释1、焓是物体的一个热力学能状态函数。在介绍焓之前我们需要了解一下分子热运动、热力学能和热力学第一定律：1827年，英国植物学家布朗把非常细小的花粉放在水面上并用显微镜观察，发现花粉在水面上不停地运动，且运动轨迹极不规则。起初人们以为是外界影响，如振动或液体对流等，后经实验证明这种运动的的原因不在外界，而在液体内部。原来花粉在水面运动是受到各个方向水分子的撞击引起的。于是这种运动叫做布朗运动，布朗运动表明液体分子在不停地做无规则运动。从实验中可以观察到，布朗运动随着温度的升高而愈加剧烈。这表示分子的无规则运动跟温度有关系，温度越高，分子的无规则运动就越激烈。正因为分子的无规则运动与温度有关系，所以通常把分子的这种运动叫做分子的热运动。在热学中，分子、原子、离子做热运动时遵从相同的规律，所以统称为分子。既然组成物体的分子不停地做无规则运动，那么，像一切运动着的物体一样，做热运动的分子也具有动能。个别分子的运动现象（速度大小和方向）是偶然的，但从大量分子整体来看，在一定条件下，他们遵循着一定的统计规律，与热运动有关的宏观量——温度，就是大量分子热运动的统计平均值。分子动能与温度有关，温度越高，分子的平均动能就越大，反之越小。所以从分子动理论的角度看，温度是物体分子热运动的平均动能的标志（即微观含义，宏观：表示物体的冷热程度）。分子间存在相互作用力，即化学上所说的分子间作用力（范德华力）。分子间作用力是分子引力与分子斥力的合力，存在一距离r0使引力等于斥力，在这个位置上分子间作用力为零。分子引力与分子斥力都随分子间距减小而增大，但是斥力的变化幅度相对较大，所以分子间距大于r0时表现为引力，小于r0时表现为斥力。因为分子间存在相互作用力，所以分子间具有由它们相对位置决定的势能，叫做分子势能。分子势能与弹簧弹性势能的变化相似。物体的体积发生变化时，分子间距也发生变化，所以分子势能同物体的体积有关系。物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的热力学能，也叫做内能，
高中物理必修二第七章 知识点总结 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
2 第七章机械能知识点总结 一、功 1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对 物体做了功。功是能量转化的量度。 2条件：. 力和力的方向上位移的乘积 3公式：W=F S cos θ W ——某力功，单位为焦耳（J ） F ——某力（要为恒力），单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ） θ——力与位移的夹角 4功是标量，但它有正功、负功。 某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。 当)2 ,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功； 当2π θ=时，即力与位移垂直功为零，力不做功； 当],2 (ππ θ∈时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功； 5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。 6功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。 7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。 即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ 8 合外力的功的求法： 方法1：先求出合外力，再利用W =Fl cos α求出合外力的功。
3 方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。 二、功率 1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。 2公式：t W P =（平均功率） θυcos F P =（平均功率或瞬时功率） 3单位：瓦特W 4分类： 额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率 实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P 实≤P 额。 5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P =Fv 和F-f = ma 6 应用： （1）机车以恒定功率启动时，由υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F =时，速度不再增大达到最大值m ax υ，则f P /max =υ。 （2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f
一、解释概念 1.生态自然观：生物科学、环境科学与生态学的发展，提出了生态自然观。生态自然观是是系统自然观在人类生态领域的具体体现 2.原子论：德莫里克认为世界的本原是原子和虚空，认为构成万物的本原是原子和虚空，原子在虚空中运动，原子的结合和分离构成各种各样的事物，原子是不可分割的最小的物质微粒，原子最根本的性质就是充实性，没有空隙，不可摧毁，原子在数目上是无限的，原子在性质上是相同的，只有形状、大小和排列次序及位置的不同，这是事物千差万别的原因所在。运动是原子的固有属性，虚空是原子运动的场所，原子在虚空中向各个方向作急剧而凌乱的直线运动，彼此碰撞形成涡旋，产生万物，原子的离散就是事物的消失。原子在虚空中永久地运动，是万物生灭变化的原因。 3.非线性系统：非线性系统是指系统内部各要素之间为非线性相互作用的系统，即由于自催化和正反馈，其结果不符合叠加原理，整体大于部分之和的系统。 4.理想实验法：理想实验法(又称想象创新法，思想实验法)是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法。但得出的规律却又不能用实验直接验证，是科学家们为了解决科学理论中的某些难题，以原有的理论知识(如原理、定理、定律等)作为思想实验的“材料”，提出解决这些难题的设想作为理想实验的目标，并在想象中给出这些实验“材料”产生“相互作用”所需要的条件，然后，按照严格的逻辑思维操作方法去“处理”这些思想实验的“材料”，从而得出一系列反映客观物质规律的新原理，新定律，使科学难题得到解决，推动科学的发展，又称推理法。 5.单相技术体系：也就是经验型技术结构，就是由经验知识、手工工具和手工性经验技能等技术要素形态组成的，而且以手工性经验技能为主导要素的技术结构。 6.工程设计：工程设计就是为工业生产或工程建设进行的设计。其任务是在产品投产或工程实施之前，提供关于这种产品或这项工程及其制造、施工过程的全部图纸和技术文件。它是技术创造活动的观念建构过程的最后一步，又是其物化过程的起点。所以说工程设计是现代社会工业文明的最重要的支柱，是工业创新的核心环节，也是现代社会生产力的龙头。工程设计的水平和能力是一个国家和地区工业创新能力和竞争能力的决定性因素之一。 7.对应规则：科学理论的结构在语言形式方面，可按从经验到理论、从具体到抽象的过程分为四个层次，第一个层次是实验数据，往往就是仪器指针的读数；第二个层次是科学事实，它往往以定量的形式表达；第三个层次是科学定律，反映科学概念之间的关系；第四个层次是科学理论，它们把科学定律组成一个复杂的演绎系统。这些层次的语言中最基本的是术语，可以通过一定的操作，使它们之间相互对应起来，这种操作就是对应规则。 8.拉普拉斯决定论：以牛顿力学和机械论为背景，从简单性原则和时间的可逆性出发，严格决定论认为，任何一个系统，只要知道了它的初始状态，就可以根据动力学规律推算出它随着时间变化所经历的一系列状态。拉普拉斯曾把这种思想方法推广到整个宇宙，认为只要知道了构成宇宙的每个质点在某一瞬间的位置和速度，又知道动力学方程，我们就可以精确地知道宇宙过去和未来的一切情况。这就是被称为拉普拉斯决定论。 9.生态失衡：由于人类不合理地开发和利用自然资源，其干预程度超过生态系统的阈值范围，破坏了原有的生态平衡状态，而对生态环境带来不良影响的一种生态现象。例如：乱砍滥伐森林或毁林开荒，采伐速度大大超过其再生能力，则会使资源衰竭，生态失衡，后果是气候变劣，水土流失，引起生态的报复。 10.科学：反映现实世界各种现象的本质的规律的知识体系。科学一词的英文为science，源于拉丁文的scio，后又演变为scientin，最后成了今天的写法，其本意是“知识”“学问”。科学一词起源于中国古汉语，原意为“科举之学”，而科，单独有分类，条理，项目之意，学则为知识，学问，因此到近代日本翻译西方著作时，在翻译英文science的时候，引用了中国
焓是物体的一个热力学能状态函数。<br/>在介绍焓之前我们需要了解一下分子热运动、热力学能和热力学第一定律：<br/>1827年，英国植物学家布朗把非常细小的花粉放在水面上并用显微镜观察，发现花粉在水面上不停地运动，且运动轨迹极不规则。起初人们以为是外界影响，如振动或液体对流等，后经实验证明这种运动的的原因不在外界，而在液体内部。原来花粉在水面运动是受到各个方向水分子的撞击引起的。于是这种运动叫做布朗运动，布朗运动表明液体分子在不停地做无规则运动。从实验中可以观察到，布朗运动随着温度的升高而愈加剧烈。这表示分子的无规则运动跟温度有关系，温度越高，分子的无规则运动就越激烈。正因为分子的无规则运动与温度有关系，所以通常把分子的这种运动叫做分子的热运动。<br/>在热学中，分子、原子、离子做热运动时遵从相同的规律，所以统称为分子。<br/>既然组成物体的分子不停地做无规则运动，那么，像一切运动着的物体一样，做热运动的分子也具有动能。个别分子的运动现象（速度大小和方向）是偶然的，但从大量分子整体来看，在一定条件下，他们遵循着一定的统计规律，与热运动有关的宏观量——温度，就是大量分子热运动的统计平均值。分子动能与温度有关，温度越高，分子的平均动能就越大，反之越小。所以从分子动理论的角度看，温度是物体分子热运动的平均动能的标志（即微观含义，宏观：表示物体的冷热程度）。<br/>分子间存在相互作用力，即化学上所说的分子间作用力（范德华力）。分子间作用力是分子引力与分子斥力的合力，存在一距离r0使引力等于斥力，在这个位置上分子间作用力为零。分子引力与分子斥力都随分子间距减小而增大，但是斥力的变化幅度相对较大，所以分子间距大于r0时表现为引力，小于r0时表现为斥力。因为分子间存在相互作用力，所以分子间具有由它们相对位置决定的势能，叫做分子势能。分子势能与弹簧弹性势能的变化相似。物体的体积发生变化时，分子间距也发生变化，所以分子势能同物体的体积有关系。<br/>物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的热力学能，也叫做内能，焓是流动式质的热力学能和流动功之和，也可认为是做功能力。<br/>2、熵是热力系内微观粒子无序度的一个量度，熵的变化可以判断热力过程是否为可逆过程。（可逆过程熵不）热力学能与动能、势能一样，是物体的一个状态量。<br/>能可以转化为功，能量守恒定律宣称，宇宙中的能量必须永远保持相同的值。那么，能够把能量无止境地转化为功吗？既然能量不灭，那么它是否可以一次又一次地转变为功？<br/>1824年，法国物理学家卡诺证明：为了作功，在一个系统中热能必须非均匀地分布，系统中某一部分热能的密集程度必须大于平均值，另一部分则小于平均值，所能荼得的功的数量妈决于这种密集程度之差。在作功的同时，这种差异也在减小。当能量均匀分布时，就不能再作功了，尽管此时所有的能量依然还存在着。<br/>德国物理学家克劳修斯重新审查了卡诺的工作，根据热传导总是从高温到低温而不能反过来这一事实，在1850年的论文中提出：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。这就是热力学第二定律，能量守恒则是热力学第一定律。<br/>1854年，克劳修斯找出了热与温度之间的某一种确定产关系，他证明当能量密集程度的差异减小时，这种关系在数值上总在增加，由于某种原因，他在1856年的论文中将这一关系式称作“熵”（entropy),entropy一诩源于希腊语，本意是“弄清”或“查明”，但是这与克劳修斯所谈话的内容似乎没有什么联系。热力学第二定律宣布宇宙的熵永远在增加着。<br/>然而，随着类星体以及宇宙中其他神秘能源的发现，天文学家们现在已经在怀疑：热力学第二定律是否果真在任何地方任何条件下都成立<br/>熵与温度、压力、焓等一样，也是反映物质内部状态的一个物理量。它不能直接用仪表测量，只能推算出来，所以比较抽象。在作理论分析时，有时用熵的概念比较方便。<br/> 在自然界发生的许多过程中，有的过程朝一个方向可以自发地进行，而反之则不行。例如，如图4a所示，一个容器的两边装有温度、压力相同的两种气体，在将中间的隔板抽开后，两种气体会自发地均匀混合，但是，
7.1 无向图及有向图 一、本节主要内容 无向图与有向图 顶点的度数 握手定理 简单图 完全图 子图 补图 二、教学内容 无序对: 两个元素组成的二元组（没有顺序），即 无论a,b是否相同，（a,b ）＝（b, a ）无序积: A与B 为两个集合，A&B={(x,y) | x∈A∧y∈B} 例A={a1, a2}, B={b1, b2} A&B={(a1 , b1 ), (a1 , b2 ) ,(a2 , b1 ) ,(a2 , b2 )} A&A={(a1 , a1 ), (a1 , a2 ) ,(a2 , a2 )} 多重集合: 元素可以重复出现的集合 无向图与有向图 定义无向图G=
e a n d A l l e i 2012《自然辩证法概论》 第一章 马克思主义自然观 1.如何理解朴素唯物主义自然观、机械唯物主义自然观和辩证唯物主义自然观的辩证关系？ 2. 如何认识机械唯物主义自然观的方法论意义？ 3. 如何理解马克思主义自然观形成和发展的价值和意义？ 4. 如何把握系统自然观、人工自然观和生态自然观对认识人与自然辩证关系的意义和作用？ 5. 如何认识中国马克思主义自然观的理论意义和实践价值？第二章 马克思主义科学技术观 1.怎样认识马克思、恩格斯的科学技术思想在马克思主义理论体系中的重要地位？ 2.马克思、恩格斯和国外学者关于技术本质的分析有何主要差异？ 3.如何理解科学技术一体化的特征？ 4.为什么说科学发展表现为继承与创新的统一？ 5.如何理解18、19世纪科学技术发展与马克思、恩格斯科学技术思想产生的关系？ 6.怎样认识技术发展的动力？第三章 马克思主义科学技术方法论1.如何把握创造性思维特性？ 2.数学方法的运用对于科学研究是否有创造性的作用？ 3.掌握系统科学和复杂性科学的方法对于科学研究有何积极意义？ 4.实验有自己独立的生命，是否不需要理论的指导？理论对实验如有指导，是否实验就没有自己独立的生命？ 5.如何理解马克思主义科学技术方法论与科学研究中的具体方法的关系 6.如何理解辩证思维渗透在科学研究的全部过程中 7.注意多学科的交叉与融贯有何方法论意义8.观察是否渗透信念 9.技术构思、技术设计和技术试验三者的关系如何？ 第四章 马克思主义科学技术社会论 1.如何看待科学技术对人的异化和对自然的异化？ 2.为什么要对科学技术工作者进行伦理规范？
创造性思维与方法笔记整理 目录 第一章导论 1.1困惑与思考 1.2创造 1.3创造学 1.4创造力及其构成 第二章创造性思维及思维定势 2.1 创造性思维概念 2.2 创造性思维的特征 2.3 思维定势的类型 2.4突破思维定势 第三章方向性思维 3.1 发散思维与收敛思维 3.2正向思维与逆向思维 第四章形象思维 4.1 形象思维及特点 4.2 想象思维 4.3 联想思维 4.4 直觉思维 4.5 灵感思维 第五章头脑风暴法 5.1 头脑风暴法基本原则及规则5.2 头脑风暴法实施程序 第六章设问法 6.1奥斯本检核表法 6.3 和田十二法 6.2和田十二法 第七章列举法 7.1 列举法概述 7.2 属性列举法7.3 希望点列举法 7.4 缺点列举法 7.5 成对列举法 7.6 综合列举法 第八章思维导图 8.1 思维导图概述 8.2 思维导图绘制 第九章组合分解法 9.1 组合法概述 9.2 常见的组合方法 9.3 形态分析法 9.4 信息交合法和主体附加法9.5 分解法 第十章六顶思考帽法 10.1 水平思考法 10.2 六顶思考帽的特征 第十一章类比法 11.1 类比法概述 11.2 类比法的原理 11.3 类比法的类型 11.4 综摄法 11.5 引申方法 第十二章 TRIZ法 12.1 TRIZ的由来 12.2 TRIZ理论的体系结构12.3 TRIZ理论专利等级划分12.4 技术系统进化S曲线12.5 物理矛盾及其解决原理12.6 技术矛盾及其解决原理
第一章导论 1.1困惑与思考 东亚人平均智商最高，但智商高不等于创造力高。 美国教育哲学：鼓励广泛的兴趣，灵活多变，善于质疑，东跑西跳，注重培养自信心；中国教育哲学：注重狭隘的专业，扎实的操练，被动接受，按部就班，常常缺乏自信心。 中国学生知识丰富，善于考试，但却不善于想象、发挥、批判和创造。高知识不等于高创造力。 李约瑟悖论：中国有四大发明，近代科学技术为什么未起源于中国？因为我们停留在经验的基础上，没有形成理论，不能指导我们实践。发明的目的不是为了探求未知世界，也不是为了人类谋求福祉，而是政治的需要。 什么是高创造呢？知识，技术。 钱学森之问：为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？缺乏创新型人才是问题所在！所以大学的责任是开展创新创业教育，培养创新创业型人才。 什么是创新型人才？·就是俱有创新精神和创新能力的人才。通常表现出灵活、开放、好奇的个性，俱有精力充沛、坚持不懈、注意力集中、想象力丰富以及富于冒险精神等特征。 1.2创造 （1）创造与发现。发现科学事实，发现科学规律。 （2）创造与发明。新产品的研制，新方法的发明。 （3）创造与创新。更新，改造新的东西，改变。先创造，滞后期，后创新。 （4）创造与创意。新奇，简单，实用，与众不同，能使人眼前一亮，会令人久久难忘。 创意产生思路，创造产生作品，创新产生效益。 1.3创造学 赫曼全脑模型： A左上逻辑性B左下纪律型C右上空想型D右下表现性 创造学的涵义：指研究人类的创造能力，创造发明过程及其规律的科学。 创造学的特点：一般性，不能取代其他科学。 创造学的研究目的：尽快开发每一个普通人的创造力，提高其创造性。 创造学的基本原理：（1）创造力是人人皆有的一种潜在的自然属性，即人人都有创造力，因此都具有开发的创造潜能。（2）人们的创造力可以通过科学的教育和训练而不断被激发出来，转化为显性的创造能力，并不断得到提高。 1.4创造力及其构成 1、创造力的含义：发现和解决新问题、提出新设想、创造新事物的能力。 2、创造力的构成：知识→一般知识、专门知识， 智力因素→一般智能、创造性和批判性思维、特殊才能， 非智力因素→创造意识因素、创造精神因素。 格林提出创造力由10要素构成：知识、自学能力、好奇心、观察力、记忆力、客观性、怀疑态度、专心致志、恒心、毅力等。庄寿强创造力公式：创造
浅谈熵的意义及其应用 摘要：介绍了熵这个概念产生的原因，以及克劳修斯对熵变的定义式；介绍了玻尔兹曼从微观角度对熵的定义及玻尔兹曼研究工作的重要意义；熵在信息、生命和社会等领域的作用；从熵的角度理解人类文明和社会发展与环境的关系。 关键词：克劳修斯熵玻尔兹曼熵信息熵生命熵社会熵 0 前言：熵是热力学中一个非常重要的物理量，其概念最早是由德国物理学家克劳 修斯（R.Clausius）于1854年提出，用以定量阐明热力学第二定律，其表达式为 dS=(δQ/T)rev。但克劳修斯给出的定义既狭隘又抽象。1877年，玻尔兹曼（L.Boltzmann）运用几率方法，论证了熵S与热力学状态的几率W之间的关系，并由普朗克于1900给出微观表达式S=k logW,其中k为玻尔兹曼常数。玻尔兹曼对熵的描述开启了人们对熵赋予新的含义的大门，人们开始应用熵对诸多领域的概念予以定量化描述，促成了广义熵在当今自然及社会科学领域的广泛应用【1】【2】。 1 熵的定义及其意义 由其表达式可知，克劳修克劳修斯所提出的熵变的定义式为dS=(δQ/T)rev ， 斯用过程量来定义状态函数熵，表达式积分得到的也只是初末状态的熵变，并没有熵的直接表达式，这给解释“什么是熵”带来了困难。【1】直到玻尔兹曼从微观角度理解熵的物理意义，才用统计方法得到了熵的微观表达式：S=k logW。这一公式对应微观态等概出现的平衡态体系。若一个系统有W个微观状态数，且出现的概率相等，即每一个微观态出现的概率都是p=1/W，则玻尔兹曼的微观表达式还可写为：S=-k∑plogp。玻尔兹曼工作的杰出之处不仅在于它引入了概率方法，为体系熵的绝对值计算提供了一种可行的方案，而且更在于他通过这种计算揭示了熵概念的一般性的创造意义和价值：上面所描述的并不是体系的一般性质量和能量的存在方式和状态，而是这些质量和能量的组构、匹配、分布的方式和状态。 玻尔兹曼的工作揭示了正是从熵概念的引入起始，科学的视野开始从对一般物的质量、能量的研究转入对一般物的结构和关系的研究，另外，玻尔兹曼的工作还为熵概念和熵理论的广义化发展提供了科学依据。正是玻尔兹曼开拓性的研究，促使熵概念与信息、负熵等概念联姻，广泛渗透，跨越了众多学科，并促
热力学第二定律和熵 专业：能源与动力工程 班级：能源14-3班 姓名:王鑫 学号：1462162330
熵的表述 在经典热力学中，可用增量定义为 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“可逆”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dS>（dQ/T）不可逆。单位质量物质的熵称为比熵，记为S。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，有下述表述方式：①热量总是从高温物体传到低温物体，不可能作相反的传递而不引起其他的变化；②功可以全部转化为热，但任何热机不能全部地，连续不断地把所接受的热量转变为功（即无法制造第二类永动机）；③在孤立系统中，实际发生过程，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。热量dQ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。 熵的相关定义 1.比熵：在工程热力学中，单位质量工质的熵，称为比熵。表达式为δq=Tds，s称为比熵，单位为J/ (kg·K) 或kJ/ (kg·K)。 2．熵流：系统与外界发生热交换，由热量流进流出引起的熵变。熵流可正可负，视热流方向而定。 3．熵产：纯粹由不可逆因素引起的熵的增加。熵产永远为正，其大小由过程不可逆性的大小决定，熵产为零时该过程为可逆过程。熵产是不可逆程度的度量。 熵增原理 孤立系统的熵永不自动减少，熵在可逆过程中不变，在不可逆过程中增加。 熵增加原理是热力学第二定律的又一种表述，它比开尔文、克劳修斯表述更为概括地指出了不可逆过程的进行方向；同时，更深刻地指出了热力学第二定律是大量分子无规则运动所具有的统计规律，因此只适用于大量分子构成的系统，不适用于单个分子或少量分子构成的系统 实质:熵增原理指出:凡事是孤立系统总熵减小的过程都是不可能发生的，理想可逆的情况也只能实现总熵不变，实际过程都不可逆，所以实际热力过程总是朝着使孤立系统总熵增大的方向进行，dS＞0。熵增原理阐明了过程进行的方向。 熵增原理给出了系统达到平衡状态的判据。孤立系统内部存在不平衡势差是过程自发进行的推动力。随着过程进行，孤立系统内部由不平衡向平衡发展，总熵增大，当孤立系统总熵达到最大值时，过程停止进行，系统达到相应的平衡状态，这时的dS=0即为平衡判据。因而，熵增原理指出了热过程进行的限度。 熵增原理还指出如果某一过程的进行，会导致孤立系中各物体的熵同时减小，虽然或者各有增减但其中总和使系统的熵减小，则这种过程，不能单独进行除非有熵增大的过程，作为补
第七章机械能知识点总结 一、功 1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。功是能量转化的量度。 2条件：. 力和力的方向上位移的乘积 3公式：W=F S cos θ --某力功，单位为焦耳（） --某力（要为恒力），单位为牛顿（） S--物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m） --力与位移的夹角 4功是标量，但它有正功、负功。 某力对物体做负功，也可说成"物体克服某力做功"。 当时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功； 当时，即力与位移垂直功为零，力不做功； 当时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功； 5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。 6功仅与F、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。 7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。 即W总=W1+W2+...+Wn 或W总= F合Scos θ 8 合外力的功的求法： 方法1：先求出合外力，再利用W=Flcosα求出合外力的功。 方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。 二、功率 1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。 2公式：（平均功率） （平均功率或瞬时功率） 3单位：瓦特W 4分类： 额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率 实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P实≤P额。 5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P=Fv和F-f = ma 6 应用： （1）机车以恒定功率启动时，由（为机车输出功率，为机车牵引力，为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力时，速度不再增大达到最大值，则。 （2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力恒定为，速度不断增加汽车输出功率随之增加，当时，开始减小但仍大于因此机车速度继续增大，直至时，汽车便达到最大速度，则。 三、重力势能
一．名词解释: 1.自然辩证法：是马克思主义哲学的重要组成部分，是关于自然界和自然科学发展普遍规律的科学，是指导人们认识自然、改造自然、协调人与自然的关系、推动科学技术发展的重要理论武器。它既是辩证唯物主义的自然观、科学观，又是认识自然、改造自然的科学方法论。 2.自然界：是指有内在联系的“过程集合体”。 3.自然观：研究自然界、认识自然界的过程中形成的对自然界总体的、根本的看法。 4.观察方法：指人们为了认识客观事物的本质和规律，通过感觉器官和借助一定的科学仪器，有目的、有计划的仔细查看、记载、叙述自然界发生的现象的一种科学研究方法。 5.实验方法：根据一定的研究目的，利用一定的科学仪器设备，在人为控制的环境中，或特定的条件下，对研究对象进行观察、检验的科学研究方法。实验：人们利用一定的仪器、工具，对研究对象加以人为改变以使精确认识研究对象。 6.科学方法：科学认识的主体为了正确反映、复制客体，使用主观手段的总和。 7.科学问题：科学研究过程中，科研主体在一定时代条件和背景下，提出的科学理论和科学实践中未解决的矛盾，它是科学研究的起点。 8.科研选题：在科学问题的引导下选择和形成今后所要研究课题的过程。 9.观察：有意识、有目的地感知研究对象的过程。 10.实验：人们利用一定仪器、工具，对研究对象加以人为改变以便精确认识研究对象。 11.科研中的机遇：科研中，特别是观察和实验中，由于某些意外和偶然发现，导致科学认识上重大突破的过程。 12.科学思维的逻辑方法：运用概念、判断、推理思维形式对研究对象进行间接认识的思维方法。 13.分析：在思维中把研究对象分解为不同方面、部分、特点和属性。 14.综合：在思维中，在分析的基础上，将事物的各个方面、部分和领域联系起来，形成对事物总体的认识。 15.归纳法：从个别到一般，发现每个个别事物都具有某种属性和特点，形成一般结论。 16.完全归纳法：对一个事物的全体对象进行概括后，得出的一般性结论的方法。 17.简单枚举法：根据某一属性在部分对象中重复出现，从而对该事物做出一般结论的方法。 18.演绎法：从一般到特殊的推理方法。即从已知的科学原理、结论出发，推知某一事物的本质或规律的方法。 19.形象思维：具体反映事物形态形式的基础，通过形象联想和形象想像对事物本质认识的方法。可分为：形象联想和形象想像。 20.形象联想：不改变头脑中已有形象，由已有形象推知研究对象的形象。 21.形象想像：对头脑中已有形象进行加工、重组形成新的形象。 22.直觉思维：不经过一定逻辑规定和思维程序，而直接把握事物本质。具有如下特征：a、认识产生突发性，无过多生理、心理准备。b、认识过程的突变性。C、认识成果的突破性。 23.逻辑思维：运用概念、判断、推理思维形式对研究对象进行间接认识的思维方法。 24.创造性思维：思维对感性材料和已有知识进行思考时不受某种固定的逻辑约束，而是直接领悟事物本质的思维方式。具有多种表现形式：想像、猜想、联想、幻想、灵感等。 25.科学概念：表达同类事物共同属性的认识形式。 26.科学定律：反映研究对象之间内在的、必然的联系的认识形式。 27.科学假说：依据一定的科学事实与理论对研究对象的本质和规律作出推断性的认识。 28.科学理论：经实践验证的正确反映研究对象本质和规律的知识体系。 48.科学：就是正确的反映自然对象及其规律的知识体系。 49.技术：是人类为满足社会需要，利用自然规律在改造和控制自然的实践中所创造的历史劳动手段、工艺方法、技能体系的总称。 50.知识经济：是以知识为最基本的生产要素，以科学技术为核心，所有的经济行为（生产、分配、交换、消费）都依赖于知识的存在和知识的创新的新经济。 51.知识体系：完整反映人类科学认识的知识体系。 52.格式塔转化理论：同一事物形态的观察，不同的人有不同的观点。 53.线性系统：系统内部各要素之间的关系简单，是一种单值单向对应性关系。 54.科学事实：就是人们通过观察、实验而获取的经验事实。
1、自然辨证法的研究对象？2 答：A自然界；B人的认识和实践活动；C科学和技术。 2、自然辩证法的研究内容？2-3 答A辨证唯物主义的自然观；B辩证唯物主义的科学技术方法论；C辩证唯物主义的科学技术观。 3、自然辩证法创立（或研究）的意义？11 答：A提供正确的自然观和科学技术观；B提供科学的认识论和方法论；C提供思想武器，提高鉴别是非能力；D改善自己的知识结构。 4、近代自然科学诞生的标志？7 答：1543年哥白尼《天体运行论》的出版，标志着自然科学走上了独立发展的道路。 5、形而上学自然观与近代自然科学的关系？8 答：17乃至18世纪的自然科学，还处于近代科学发展的初期阶段，限于当时的科学发展水平，在自然观和方法论方面造成了这一时期人类认识自然的局限性。近代自然科学为了把自己对自然界的认识建立在对自然界的精细研究的基础上，它所采取的主要分析方法是分析、解剖的方法。这种研究方法为科学认识积累了大量的经验材料，也是交代自然科学获得巨大进步的基本条件。但是这种做法也给人们留下了一种孤立地、静止地思考问题的习惯。这就使得近代自然科学观具有机械论和形而上学的特征。 6、系统概念的四个要点？28-29 答：A系统是有若干个要素组成的；B系统的各要素之间存在着特定关系，形成一定的结构；C系统的结构使它成为一个有特定功能的整体；D功能是在系统与外部环境的相互作用中表现出来的，系统总是在于一定的环境之中。 7、物质系统的类型？30-31 答：A从系统与环境的关系分析，自然界中的系统分为：孤立系统、封闭系统、开放系统。B从系统内发生的实际过程分析，自然界的系统分为：物理系统、化学系统、开放系统。C从人对自然界的参与程度分析，自然界中的系统分为：天冉系统、人工系统、复合系统。D从系统内个要素相互作用的特点分析，自然界中的系统分为：线性系统、非线性系统。E从人对自然界的认识程度分析：自然界中的系统分为：黑系统、白系统、灰系统。F从系统所处的状态分析，系统分为：平衡态系统、近平衡态系统、远离平衡态的系统。 8、系统中整体与部分的关系可以经哪两种方式进行过渡？31 答：A加和性方式；B非加和性方式。 9、自然界层次结构之间的两个主要特点？37 答：A低层系统对高层系统具有构成性关系（物质系统间的纵向关系）；B同一层次的系统之间具有相干性关系（横向关系）。 10、自然界层次结构之间的双向因果链的含义？40-41 答：低层系统作为原因可以在高层系统中引起一定结果，称为上向因果链；高层系统作为原因又会在低层系统中引起某些结果，称为下向因果链。 11、运动有哪几种基本形式？43-44 答：A微观物理运动；B宏观物理运动；C宇观物理运动；D化学运动；E生命运动；F社会运动；G技术运动。
1、什么是创造学？其基本原理有哪些？ 创造学（Creatology): 是研究人们在科学、技术、管理、艺术以及其它所有领域中的创造活动并探索其中创造的过程、特点、规律和方法的一门科学。 研究目的：开发普通人的创造力，提高其创造性。 第一条基本原理： 创造力是人人皆有的一种潜在的自然属性。 第二条基本原理： 创造力是可开发的。即人们的创造力是可以通过科学的教育和训练而不断被激发出来，转化为显性的创造能力并不断得到提高的。 2、什么是创造力？创造力的特征和构成要素，如何提高创造力？ 一、创造力的含义 创造力是指每个正常人或群体在支持的环境下运用已知的信息，发现新问题，并对问题寻求答案，以及产生出某种新颖而独特、有社会价值或个人价值的物质或精神产品的能力。 创造力是创造者在创造过程中表现出来的特殊能力。不同的创造者在类似的条件下可以表现出不同的创造力，同一创造者在不同条件下也可能表现出不同的创造力。 特征： 1、创造力是有特定功能的生产力 2、创造力是人人皆有的一种能力 3、创造力有高低之分 五层次：
发表的能级 技术的能级 发明革新的能级(大多数人能达到） 发现的能级 创新的能级 三、创造力的类型 A、非凡 B、局部 C、自我实现 提高创造力 一、创造力开发的依据 1、创造力普遍存在 2、创造障碍制约创造力
一是外部社会文化环境创造障碍 二是内部心理活动创造障碍 创造心理障碍的表现形式 （1）固定观念 （2）遵守规则 （3）严守逻辑 （4）怕犯错误 （5）迷信权威 （6）兴趣狭窄 3、教育和训练可以提高创造力 一个创新者如果具备了哲学头脑，他的创造成果就可以比原来增加一倍；如果他同时又具有创造学头脑，那么他的创造成果还可以再增加一倍。 二、创造力开发的内容 1、知识的掌握和优化 2、智能因素的开发 观察力， 记忆力，记忆大师 注意力， 想象力，想象力， 操作能力 3、非智力因素的开发 独立的个性，强力的求知欲，坚强的意志 4、创造技法的训练 三、创造力开发的途径 1、创造教育 2、创造实践
自然辩证法概论复习资料 绪论 一、自然辩证法的研究对象 二、自然辩证法的学科性质 三、自然辩证法的发展历程 四、自然辩证法的主要内容 一、研究对象 (一)自然辩证法的概念 自然辩证法是关于自然界和科学技术发展的一般规律，以及人类认识自然界、改造自然界的一般方法的科学。 (二)自然辩证法的研究对象 自然辩证法的研究对象由自然界、科学技术以及人对自然界的认识和改造三大部分所构成。 二、学科性质 就研究领域而言，自然辩证法是马克思主义的一部分。 就学科名称而言，自然辩证法又称“科学技术哲学”，即哲学的二级学科。 就学科定位而言，自然辩证法是介于哲学和具体自然科学学科之间的交叉学科。 三、发展历程 (一)恩格斯的开创性工作 (二)后人对它的传播和发展 四、主要内容 （一）自然观 （二）科学技术观 （三）科学技术方法论 第一编自然观 一、自然观的概念 自然观即对自然界的基本观点或基本看法，具体而言就是对自然的本原、构成、演化过程和人和自然之间关系的看法和观点。 二、自然观发展的历史形态 古代素朴自然观 近代形而上学自然观 现代辩证唯物主义自然观
当代系统自然观 第一讲古代自然观 一、古中国自然观 二、古希腊自然观 三、古印度自然观 四、古代自然观的特点 一、古中国 天地混沌如鸡子,盘古生其中。万八千岁，天地开辟，阳清为天，阴浊为地，盘古在其中，一日九变，神于天，圣于地，天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈，如此万八千岁，天数极高，地数极深，盘古极长，后乃有三皇。——《三五历记》 1.元气说 世界上的万事万物都是由肉眼看不见的、微小的气组成的。这种气就叫“元气”。元气是天地万物之原始，万物皆是由气之聚合而产生，气聚则物生，气散则物亡。气不仅是构成自然界各种事物的基本成分，而且也是构成人体的基本成分。 庄子说：“人之生也，气之聚也。聚则为生，散则为死。” “气者，生之元也”—《淮南子·原道训》 “天地者，元气之所生，万物之祖也”—《白虎通义·天地》 2.阴阳学说 阴阳的区分：阴是有形的、黑暗的、静止的、雌性的、下降的……；阳是无形的、明亮的、运动的、雄性的、上升的……。 阴阳的关系：事物的阴阳两个方面既相互对立、相互制约，又相互依赖、相互包含、相互转化，互根、互用。阴无阳不存，阳无阴不成；阴中有阳，阳中有阴；阴极则阳，阳极则阴。世界上的万事万物就在阴和阳的矛盾统一中产生、发展、变化。 3.五行学说 五行：木、火、土、金、水 四时：春、夏、长夏、秋、冬 五方：东、南、中、西、北 五色：青、赤、黄、白、黑 五音：角、征、宫、商、羽 五味：酸、苦、甘、辛、咸 五脏：肝、心、脾、肺、肾 五官：目、舌、口、鼻、耳 五气：风、暑、湿、燥、寒