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。
文献综述 1.高熵合金发展及研究现状 随着现代经济，科技，军事的发展，人们对于材料的性能提出了更高的要求，传统合金已经不能满足社会的要求，而传统合金的合成理念是以一种或两种元素为主要元素．同时添加适量的其他元素来改善或增加合金性能，从而获得所需具有特殊性能的合金。这种合成方式带来了问题，一，金属的结构变得越来越复杂，使我们难以分析和研究；二，过多添加其他元素，使组织中出现了脆性金属间化合物，使合金性能下降；三，限制了合金成分的自由度，从而限制了材料的特殊微观结构及性能的发展。 高熵合金的概念由台湾学者叶均蔚提出，高熵合金的概念为含有多种主要元素，其中每种主元均具有较高摩尔分数，但不超过35％，因此没有一种元素含量能占有50％以上，这种合金是由多种元素共同表现特色。这个观点摆脱了传统合金以一种金属元素为主的观念。高熵合金的主要元素种类n≥5且以≤13。对于每一种多主元合金系统可设计成简单的等原子摩尔比合金，也可设计为非等原子摩尔比合金，以及添加次要元素来改良合金性能。高熵合金易形成简单结构列如：面心立方、体心立方相。并非形成复杂的金属间化合物。这是由于多种主要元素形成固溶体合金的高混合熵加强了元素间的相溶性，从而避免发生相分离以及金属间化合物或复杂相的形成。当然在某些合金体系中高熵效应并不能完全抑制金属间化合物的生成，但是这些金属间化合物数量少并且化合物一般具有简单的晶体结构，或者这些金属间化合物相包含很多其他元素而使得其有序度大为降低。 高熵合金具有良好的发展前景，Al Fe Cu Co Ni Cr、AI TI Fe NI Cu Cr、AI Co Cr Cu Fe Ni等系列的高熵合金系列都被广大的学者研究。对于高熵合金，现阶段还可以高熵合金的微观组织结构，进行相分析及电化学性能、磁性能的测定，以建立合金元素选择理论、凝固结晶理论以及热处理理论等进行更进一步的研究。目前，制备高熵合金的方法有用传统的熔铸、锻造、粉末冶金、喷涂法及镀膜法来制作块材、涂层或薄膜。除了上述几种传统的制作加工方法外，高熵合金还可通过快速凝固、机械合金化获得，利用这两种方法获得的高熵合金，其组织更倾向于形成纳米晶体，甚至非晶体。 由于高熵合金的优异性能，随着研究的深入，我们可以研发出更多新型的金属材料，为社会发展创造价值，因此这是一个很有价值的研究，无论对于学术研究还是工业发展。 2.高熵合金的组织特点和性能特点 2.1组织特点 1）高熵合金易于形成结构简单的BCC或FCC固溶体。由吉布斯自由能公式△G mix=△H mix-T △S mix，其中G mix为吉布斯自由能，H mix为混合焓，T 为热力学温度，S mix为混合熵。通过公式得知，可看出，合金的自由能是混合焓与混合熵相互影响而得到的产物，混合熵与混合焓是对立的，形成简单结构的BCC或FCC固溶体需要的较低的自由能，由于高熵的原因，这使得合金的自由能变得较低，最终易形成简单固溶体。 2）当高熵合金在铸态或完全回火态时，高熵合金会以纳米结构或者非晶质结
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
议论文写作方法篇：概念分析
议论文写作方法篇：概念分析 接着便联系实际，将“挑刺”这个概念具体化，指出工厂里的检验员检验产品，我们对社会上存在的各种不良风气进行抵制、批评，都属于“挑刺”，齐威王听从邹忌的意见，便是请人家挑刺，果戈理写好一部作品，总要请他的朋友、诗人茹科夫勘探基给他“挑刺”。概念的外延是指概念的适用范围，或者说，是指具有概念所反映的特性的事物。 根据实践的需要，人们可以从不同角度对事物进行分析。而一个班级集体如果具有良好的集体主义气氛，对于学生形成、树立集体主义观点和为祖国、为社会作贡献的理想、志向，是一个重要的外部条件。以下各节先介绍分析。 没有“分析”这种方法，我们对事物只能形成一些粗浅的、混沌的认识。议论文写作中，常用的分析方法有概念分析、特征分析、数量分析、因果分析、比较分析等等。这样，使读者对“挑刺”这个概念形成具体的印象，由此生发出种种议论，在具体事实的描述中表达出自己的感情。 至于后一种错误观念，我们当然可以从其他方面驳斥，也可以通过明确“力量”的含义加以驳斥，所谓“力量”，是指改造社会、改造自然的能力，尽管眼下卖茶叶蛋的能够比搞原子弹的赚得更多的钱（这是暂时的、局部的现象），但是并不能说明卖茶叶蛋的更具有改造社会、改造自然的能力。由此可知，理想的形成应当具有现实基础，理想形成后对人
的行动将会产生巨大的推动力。比如：“什么是成才？成才就是成为对社会、对人民的有用之才。 比如一些文章赞扬“班门弄斧”、赞扬“昙花一现”，其实质都是如此。第六，有助于提高议论文的理论深度。如果学习一些心理学的常识，就会懂得优良的意志品质应当包含五个方面的内容，那就是目的性，果断性、坚持性、自制性和自觉性。 假设你的分析是针对一些学生上不够勤奋这一现实的。”他们的终生合作，不但为无产阶级带来了光明，而且使他们度过了平生一段艰苦卓绝的岁月。比如，辩证唯物主义认为，意识是第二性的，物质是第一性的，意识对物质有反作用。 同样的道理，概念分析还可以帮助我们批驳某些错误观点，以“破”助“立”，从另一个方面论证论点。在概念分析中要注意四点。文章由此引出论点：这样的谦虚要不得。 举一两例：“小楼一夜听春雨，深巷明朝卖杏花。如果他们将实践知识和书本知识结合起来，将会更有力量。”什么叫简练呢？简练就是话说得少，而意思包含很多（以上为解释）。 但是与此同时必须注意分析的目的性、针对性。概念分析中，明确概念的内涵，包括明确这个概念所指的事物所属的范围。[思考和练习]
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，
浅谈最大熵原理和统计物理学 摘要 在本文中我们将分别从物理和信息论角度简单讨论熵的意义并介绍由 E.T.Jaynes 所奠立基础的最大熵原理的原始理解。透过研究理想气体，我们将阐述如何运用最大熵 原理研究真实问题。同时藉由简短分析统计物理学研究方法的问题，本文会给出最大熵 原理更深层涵义及其应用。我们将称之为最大熵原理第二延伸。最后透过真实气体的研 究，我们将描绘出如何运用第二延伸来帮助我们思考及研究热力学系统。 一、前言 长时间以来人们对于熵有物理上的理解也有二、最大熵原理 (Information theory) 上的理解。物理上l、什么是最大熵原理信息论 的熵可以说明热力学系统的演化方向、热平衡的达相信物理系学生和物理研究人员都很熟悉成与否亦或是代表系统的混乱程度等[1-3]。在信Clausius的经验准则-热力学第二定律[1,2]。该定息论里，信息熵则代表量测信息系统的可信度或者律说明当一个热力学系统达到最后热平衡状态时，是忽略度[3,4]。然而不管物理或是信息论上对熵该系统的熵会达到最大值。进一步的研究指出当系的理解，实际上仍局限于将熵视为一个量测的工统的熵最大时，其自由能将会成为最小。在此一具。正如我们可藉由系统能量的量测来了解系统状特性的影响下人们惯性的倾向于将熵视为类似能态稳定与否。然而由于E.T.Jaynes的贡献，熵可量的巨观物理量。此一物理量成为描述系统乱度的
依据。此后由于 Gibbs 引入 ensemble 观念，开视为一种研究问题的推理工具，这一层意义才为人 所知[5,6]。时至今日，我们虽然仍无法全盘了解启微观角度的研究方法因而奠立近代统计力学理熵的真正意含，但是我们也渐渐掌握熵在物理学尤解熵的理论基础。在统计力学的观念中，观察者所其是统计物理中所能扮演的角色。通过本文浅显的量测到该系统热力学性质之巨观物理量诸如系统介绍，我们将从过去Jaynes对于熵的认识到今日内能或压力，基本上只能以平圴值来表现。原因在我们的新发现，掀开熵的神秘面纱。于观察者无法明确掌握系统微观状态。此种不确定 性可以藉由机率分布如canonical ensemble来量定义为忽略度 (degree of ignorance) 或者描述化表示。古典系统熵便可由此机率分布来定义出不了选取系统信息的倾向程度，称之为倾向度 (degree Of likelihood) 。通过 Cox 和 Skilling 连续表示， 完全不同的论证[5,7]，信息熵的机率分布型式类 似于热力学熵。所不同者在于热力学熵含有波兹曼， (1) S,,kPlogP,biii常数。这样的相似性直到 Jaynes 在1957 年的研式中代表波兹曼常数而为观察者量测到kPbi究才证明这个相似其实是相等[5]。信息熵和热力系统处在状态时的机率分布。或者是连续表示， i学熵实际上具有相同的含意。Jaynes更进一步指出且证明最大熵原理 (maximum entropy principle) ，，，，S,,kdqPqlogPq ， (2) 并不只是单纯的热力学第二定律。他的研究指出，bNNN, 最大熵原理不具任何物理意义仅是一个推论的工 具。藉由此原理，观察者所拥有的相关系统信息可式中，，代表空间和动量参数且q,r,pN以公正客观的被编入特定机率分布中来描述观察，，表示观察者量
综合写作：议论文中关于概念的界定 理论依据 同一律：任何一个概念或判断都有其确定的内容，因此，在思维和论述过程中，必须保持概念或判断的确定和同一。 其主要表现在三方面： 1.思维对象的同一：在同一个思维过程中，思维的对象必须保持同一；在讨论问题、回答问题或反驳别人的时候，各方的思维对象也要保持同一。 2.概念的同一：在同一个思维过程中，使用的概念必须保持同一；在讨论问题、回答问题或反驳别人的时候，各方使用的概念也要保持同一。 3.判断的同一：同一个主体(个人或集体)在同一时间(相应的客观事物处于相对稳定状态时)，从同一方面对同一事物作出的判断必须保持同一。同一律要求思维的确定性，但是并不否认思维的发展变化。它完全是对思维过程说的，并不要求客观事物保持同一，绝对不变。 同一律在议论文写作中的运用表现为：首先，不能前后不一致，随意改变，转移论题；其次，要对论题中的核心概念及时界定，并使核心概念的阐述在文中前后一致。 概念界定角度 1.逻辑学概念角度 发生定义：是揭示被定义概念所反映的事物产生或形成情况的实质定义。亦即要解释的概念其产生的过程。 功用定义：：又叫做功能定义，它是揭示被定义概念所反映的事物的功能或作用的实质定义。 关系定义：关系定义是揭示被定义概念所反映的事物与其他事物之间的关系的实质定义。 ①叔叔是指跟父亲辈分相同而年纪较小的男子。 ②品牌承载的更多是一部分人对其产品以及服务的认可，是一种品牌商与顾客购买行为间相互磨合衍生出的产物。 2.定性定量的概念分析 定性：定性即分析概念的内涵，弄清词义，确定概念中最适合自己且最有价值的某一内在属性。 定量：所谓定量，就是分析外延，选择特定的对象写作，使文章有具体的适用范围。简单可以理解为：所要界定的概念包含哪些方面，亦可简称为罗列法。 概念界定方法 1.化虚为实
概念界定，把道理讲得明明白白 分享到：0 会员:fqezzqs等级:隐士点击:3962014-10-29 古人云：“名不正则言不顺”。换做议论文来讲，名就是概念。概念界定不清晰，概念阐释不准确，是议论文说理模糊不清的重要原因。 在议论文展开说理时，要对材料所涉重要概念有一个初步的界定，揭示其内涵特征，限定其外延使其和材料所涉范围一致。在论证过程中要保持概念的稳定性，避免中途易辙，改换说法。 案例一：2009广东卷：阅读下面文字，根据要求作文。（60分） 我们生活在常识中，常识与我们同行。有时，常识虽易知而难行，有时常识须推陈而出新...... 请写一篇文章，谈谈你生活中与“常识”有关的经历或你对“常识”的看法。自拟题目，自定写法，不少于800字。 作品1：《爱，是一种常识》 爱，无处不在，它会繁衍，有时会在血红的心脏上，如病毒一般快速滋生。每一个人都认为爱是困难的，伟大的，甚至是难以攀登的。但我告诉你，爱只是一种常识。（为什么？） 爱是一种常识，那里需要爱，那里就有爱。…… 因为爱是一种常识，所在连平凡的乞丐也能知道为灾区人民献一点爱。…… 爱是一种常识，所以爱是人的本性。…… 爱只是一种常识，不要认为付出爱很难，也不要认为自己的爱何其伟大，因为人人都有这一本性的常识。 得分：15+15+3-1=32 作品2：《我所认为的常识》 常识是什么？常识是大家都知道切开苹果后久置而变黄，是大家都明白燕子低飞将要下雨，也是人所共知的尊老爱幼。而我对常识有不一样的看法。（很期待下文怎么写） 常识是不畏强权下力护祖国尊严的行为。…… 常识是面对死神时尽职尽责的行为。…… 常识是不因失败而气馁的行为。…… 常识在我们生活中，它与我们为伴，然而常识虽易知而难行，我们不能光知道有这常识却从未实行过，而作为学生的我们，常识又可以是什么呢？在我看来，常识是努力学习可以争取优异成绩，是刻苦奋斗报效祖国，是笑迎高考，迈向成功！ 得分：13+13+0=26 从概念界定的角度反思 对文章中要出现的核心概念一定要有概念界定的意识，很大程度上，偏题文章是缺乏概念界定意识造成的。 学术著作经常要花相当的篇幅阐释概念。词典义在考场上无法做到，学生也不够“专业”，但可根据概念的基本特点做一些基础的阐释，寻找到合理的论证起点。 把握“常识”一词的外延 凡是已经被大众普通了解的知识，已经被社会共识了的常理、常情、常规、常言，均可归入“常识”范围。如：晚霞西落，旭日东升——自然界的常理；尊老爱幼——伦理上的常理；上公交车，应该先下后上——社会生活中的常理； 把握“常识”一词的内涵
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，
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
浅谈可靠度理论
浅谈可靠度理论 工程结构的安全性历来是工程设计中的重大问题，这是因为结构工程的建造耗资巨大，一旦失效不仅会造成结构本身和人民生命财产的巨大损失，还往往产生难以估量的次生灾害和附加损失。 结构可靠度理论的形成始于人们对结构工程中各种不确定性的认识，人们开始较为集中的讨论结构安全度问题，将概率分析和概率设计的思想引入实际工程。如果一种理论分析的结果能指导工程实践，或者说能为工程带来巨大的经济或社会效应，那么这种理论就具有强大的生命力。可靠性科学作为一门与应用紧密相连的基础学科，其生存的立足点就在于推广其应用于工程实际。 1.结构可靠度概述 1.1结构可靠度相关概念 结构所要满足的功能要求是指结构在规定的设计使用年限内应满足下列功能要求： 1、在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用 2、在正常使用时具有良好的工作性能 3、在正常维护下具有足够的耐久性 4、在设计规定的偶然事件发生时及发生后，仍能保持必要的整体稳定性 在以上四项功能要求中，第1、4两项通常指结构的强度、稳定，即所谓的安全性；第2项是指结构的适用性；第3项是指结构的耐久性，三者总称为结构的可靠性，即结构可靠性，是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。 在工程上，一般所说的可靠度，指的就是结构可信赖或可信任的程度。工程结构中的可靠度可表示为能承受在正常施工和正常使用时，可能出现的各种作用；在正常使用时，具有良好的作用性能；在正常维修和保护下，具有足够的耐久性能：在偶然事件（如地震，爆炸，撞击等）发生实际发生后，仍能保持所需的整体稳定性。度量结构可靠性的数量指标称为结构可靠度即为：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 结构的设计、施工和使用过程中存在大量的随机不确定性因素；荷载及结构
第6讲 联合熵与条件熵 信息熵H(X)反映了随机变量X 的取值不确定性。当X 是常量时，其信息 熵最小，等于0；当X 有n 个取值时，当且仅当这些取值的机会均等时，信息 熵H(X)最大，等于log n 比特。我们拓展信息熵H(X)的概念，考虑两个随机 变量X 和Y 的联合熵H(XY)和条件熵H(Y|X)。 1. 联合熵 设X ，Y 是两个随机变量， 则(X,Y)是二维随机变量，简写为XY 。 二维随机变量XY 的联合概率分布记为p (xy )，即 根据信息熵的定义可知，XY 的信息熵为 定义 1.1 二维随机变量XY 的信息熵H(XY)称为X 与Y 的联合熵（joint entropy ）。 它反映了二维随机变量XY 的取值不确定性。我们把它理解为X 和Y 取值的 总的不确定性。 练习： 假设有甲乙两只箱子，每个箱子里都存放着100个球。甲里面有红蓝色球 各50个，乙里面红、蓝色的球分别为99个和1个。试计算H(XY) 我们将联合熵概念推广到任意多离散型随机变量上。 定义1.2 一组随机变量12,,,N X X X L 的联合熵定义为 注：为了简化记号，我们有时把12N X X X L 记为X N ，把12N x x x L 记为x N 。 物理意义： （1）12()N X H X X L 是这一组随机变量平均每一批取值 所传递的信息量。 （2）若N-维随机变量12N X X X L 表示某信源产生的任意一条长度为N 的消息， 则12()N X H X X L 是平均每条长度为N 的消息的信息量。因此，若该信源产生一 个长度为N 的消息，则在不知道其它条件的情况下，对该消息所含信息量的最
议论文概念：议论文是以议论为主要表达方式，通过摆事实、讲道理，直接表达作者的观点和主张的常用文体。议论文一般都由论点、论据、论证组成，称为议论文三要素。议论文是一种实用的文体，它的范围很广，形式也多种多样，主要有以下几种：一般性的政论文、评论、杂文、演讲稿、读后感、序跋等。议论文三要素：论点、论据、论证一、论点: 是作者对所论述问题的见解和主张。议论文的中心论点是全文的灵魂，把握论点是阅读议论文的关键。怎样把握论点呢？ 1.分清论题和论点。例如：九年级上册《谈读书》和《应有格物致知精神》，前者是议论的问题，后者是议论的观点。所以，阅读议论文，要纵观全文，弄清作者是对什么问题发议论的，然后再看作者所谈问题的看法是什么。 2.注意论点的位置。有时文章标题就是论点。例如《应有格物致知精神》。论点有时在文章的开头，例如：九年级上册《事物的正确答案不止一个》。有时在文章的结尾，就是所谓的归纳全文，篇末点题，揭示论述中心的写法。这种写法大多有“所以、总而言之、总之、因此”等表总结性的词语。有时在文章的中间。当然，也有少数议论文没有明确表明论点的语句，须自己概括。 3.要注意论点的表述形式。论点的表述形式往往是一个表示肯定或否定的判断句式，它必须是明确的表态性的句子。 4.可以通过论据来反推论点。论点和论据的关系是“被证明”和“证明”的关系。分析论据，看它证明的是什么问题，这问题理所当然就是论点。5、给文章拟一个醒目恰当的标题。要扣住论点来拟题。 二、论据：论据是议论文中用来证明论点、支撑论点的材料。论据一般有事实论据和道理论据。事实论据包括有代表性的事例、确凿的数据、可靠的史实等。例如九年级上册《应有格物致知精神》举王阳明格竹子的例子。《事物的正确答案不止一个》举约翰古登贝尔克和罗兰布歇内尔的例子。道理论据一般包括人们公认的道理、格言、名人名言、原理、定理等。例如九年级上册《不求甚解》中引用宋代理学家陆象山的的语录。事实论据所用的事例可以是具体的，也可以是概括的。A、事实论据：a. 具体的事例，b．概括的事实，c. 统计数字，d. 亲身经历、感受。B、道理论据: a．前人的经典著作、至理名言，b. 民间的谚语和俗语，C．科学上的公理、规律等等。C、补写论据补充事实论据时，要选择真实而典型的事例，概括叙述，紧扣论点。所选事实和观点要统一，否则就失去了事实论据的说服力。补充道理论据时，要引用具有权威性的名言警句、诗文名句或格言、俗语等。引用时要完整准确，不可张冠李戴，不可断章取义。补写论据时，可仿写文章原有的论据。联系上下文理解文中所举事例是否合适，如换一个可不可以？例如上下文中有“古今中外”字样，下面举例往往是照应这四个字的，倘把外国的事例换成中国的，就不能照应了。 三、论证方法：议论文中的论点和论据是通过论证组织起来的。论证是运用论据来证明论点的过程和方法，是论点与论据之间的逻辑关系纽带。常见的论证方法有以下几种：A、举例论证：是列举确凿、充分、有代表性的事例（典型）证明论点的方法。因为“事实胜于雄辩”，所以举出确凿典型的事实来证明论点，会增强文章的说服力。分析举例论证的作用应首先明确作者列举了一个什么典型事例，是为了证明什么，然后再把我举例论证法的特殊作用——增强文章说服力。如《应有格物致知精神》一文作者列举了王阳明“格”竹子的事例证明“传统的中国教育不重视真正的格物致知”。格式：使用了举例论证的论证方法，举……（概括事例）证明了……（如果有分论点，则写出它证明的分论点，否则写中心论点），从而使论证更具体更有说服力。B道理论证：是引用马列主义经典著作中的精辟见解，古今中外名人的名言警句以及人们公认的定理、公式等证明论点的方法。因为引用的内容具有权威性，所以，这种方法使用得当就有很强的论证力量。分析道理论证的作用应先弄清引用了谁的言论，是为了证明什么，再把握引证的特殊作用——具有权威性， 论证有力。格式：使用了道理论证的论证方法，论证了……了观点，从而使论证更概括更深入。 C.比喻论证：就是通过形象地比喻来论证论点的方法。这种论证方法，可把道理讲得
【独家重磅】2018年议论文主打方法之一：概念阐释法 【独家重磅】2018年议论文主打方法之一：概念阐释法 2017-10-06 深圳 罗佰方罗振铭 【独家重磅】2018年议论文主打方法之一：概念阐释法 深圳罗佰方 几年前我提倡写议论文要用概念阐释法，结果收效甚微，我的学生可以作证，因为他们估计也没有太听懂。我还是鼓起勇气，再次谈谈概念阐释法在作文中的运用吧。 概念阐释法听起来就让人头晕，因为这些文字带给人的感觉并不轻松。 概念的概念是什么呢？概念是对反映对象（即：你想思考的那个东西）的本质属性的思维而形成的语言固体，说的简单一点，你想的那个东西有什么抽象特征使它形成它而不是别的。我们说到杯子，那么你就会想到：用来喝水的器皿，这是内涵（是啥）；有一次性杯子、玻璃杯等，这是外延（有啥）。 因此，概念是一种语言固体，这是我创造的专有名词，当然时髦地来说，还得有英语名词成龙配套，即The Language of Sol，估计还没有人用。我必须要说，语言固体在我们大脑中积累的比较多，因此我们的大脑逐渐僵化，逐渐僵化。我们的大脑不再灵光，而是已经依赖经验了。经验，则是由语言固体来支撑着的。僵化的大脑存储了很多语言固体，还沾沾自喜：我已经学富五车了。其实不然，只有语言固体是不够的，因为时代在发展——但时代发展也产生了很多共同的语言固体，比如更年轻代创造的语言固体，比如草根、闪婚、酱紫、套路等等，我这里指的是时代发展的内在思维的变化。 幸好，概念也会随着时代的发展而发生变化。以前说杯具，就是指盛水的器具，现如今与悲剧谐音，指可悲的事情。多么愉快的事情！在知道概念是一种语言固体之后，我们可以开动自己的脑筋，大作文章了。既然是语言固体，就可以重建概念的意义，这切合了当下考察学生思维能力的主要考察方向。 简而言之，概念阐释就是，你有没有开动你的脑筋，对常见的语言固体（概念）进行认真思维并重新剖析呢？ 这有点像咬文嚼字。当我们说到一个熟悉概念时，会不自然地忽略过去而想当然地认为就是那样。说道爹，哦，这是父亲的意思。不过爹也有对男性老人或长者的尊称的意思，比如开山老爹。以前说到干爹这个词，大家就想到义父，而现在则是会心的微笑，让人会心一笑的概念大约还有干女儿等等。 早在孟子时代，孟子就使用了概念阐释这一种议论方法。孟子看齐宣王大约确乎是可塑之才，有些悟性，整天给他灌输王道理论。齐宣王也没有让孟子失望，学会了辩论方法，请君入瓮： 齐宣王问曰：汤放桀，武王伐纣，有诸？ 孟子对曰：于传有之。 曰：臣弑其君，可乎？ 孟子曰：贼仁者谓之贼，贼义者谓之残，残贼之人谓之一夫。闻诛一夫纣矣，未闻弑君也。 齐宣王厉害了，专门拿特殊事件来怼孟子：汤造反哦，商汤流放夏桀，周武王讨伐商纣，真的有这些事件吗？
议论文的定义 议论文是用逻辑、推理和证明，阐述作者的立场和观点的一种文体。这类文章或从正面提出某种见解、主张，或是驳斥别人的错误观点。新闻报刊中的评论、杂文或日常生活中的感想等，都属于议论文的范畴。 议论文又叫说理文，它是一种剖析事物、论述事理、发表意见、提出主张的文体。作者通过摆事实、讲道理、辨是非，以确定其观点正确或错误，树立或否定某种主张。议论文应该观点明确、论据充分、语言精炼、论证合理、有严密的逻辑性 议论文三要素：论点（中心论点.分论点）.论证（举例论证.道理论证.对比论证.比喻论证）.论据(事实论据.道理论据) 一、论点： 论点是作者对要议论的问题所持的见解或主张，是议论文的灵魂，起着统帅全文、纲举目张的作用。确立论点是写好议论文的前提。(写议论文时，要注意把中心论点和分论点交代清楚。中心论点是议论文的基本观点，它是全文的主旨和核心，在文章中起主导作用。分论点是从属于中心论点并为阐述中心论点服务的若干思想观点。): 1、寻找或提炼论点的方法：（一）、看题目（二）、看开头（三）、看结尾（四）、看中间（五）、自己归纳 2、提出论点的形式是多种多样的，一般大致有以下四种： （一）、是从故事中引出论点。 （二）、是从日常生活中引出论点。 （三）、运用名言提出论点。 （四）、是开门见山提出论点。 （五）、是论点贯穿在全文中。 二、论据： 论据：证明论点的材料。（真实可信） １、论据的种类:①事实论据(是有代表性的事例、史实。).②道理论据(某种正确的理论、名言警句、公理等。) （一）、事实论据:事实论据用事实来说话。事实论据中又包括正面和反面事实材料，另外，数据材料也是其中一种。 （二）、理论论据:就是选用通过实践证明是正确的经典理论家的名言，科学上的公理、定律以及尽人皆知的道理等等来作论据，以证明论点的正确性。 答题要点二个方面： ?（1）、明确论据类型； ?（2）、具体分析作用。这个题目就其实质是考查论据与论点的关系，无论是与中心论点与分论点的关系，都是证明与被证明的关系，所以，规范性答题格式如下： ?这是……论据，在文中起着证明……（论点，如果有分论点，则写出它证明的分论点，否则写中心论点。） 补充论据作为一种新题型正在流行，做这种题目，注意以下二个方面：
熵的由来 物理学中，熵有两个定义——热力学定义和统计力学定义。 熵最初是从热力学角度定义的。19世纪50年代，克劳修斯 （... R J E C lausius）编造了一个新名词：entropy，它来自希腊 词“trope”，意为“转变，变换”。为了与能量（energy）相对 应，克劳修斯在“trope”上加了一个前缀“en”。在克劳修斯看 来，“energy”和“entropy”这两个概念有某种相似性。前者从 正面量度运动转化的能力；后者从反面量度运动不能转化的能力， 即运动丧失转化能力的程度，表述能量的可转换能力（活力）丧失的程度，或能量僵化（蜕化）的程度（尽管能量总体是守恒的）。 例如，你用20元人民币购得一袋大米，你的价值总量（能量）不变，但一袋大米在市场上的再交换能力（活力）低于20元人民币。这种消费使其熵（经济）增大。按当初的设计，活力越丧失，能量越僵化，熵越大。热力学第一定律描述了自然界中各种形式的能量转换过程中量的守恒，并未指出不同形式能量的本质的差异。而热力学第二定律告诉我们，能量之间的品质是有差别的：有序运动的能量可以通过做功完全转变成无序运动的能量；而无序运动的能量不能完全转变成有序运动的能量（效率为100%的热机是不能实现的）。或者说，有序运动的能量转化为其他形式的能量的能力强，能被充分利用来做功，品质较高；而无序运动的能量转化能力弱，做功能力差，品质较低。根据热力学第二定律，高品质的能量转换为低品质的能量的过程是不可逆的。高品质的能量转换为低品质的能量后，就有一部分不能再做功了。我们把这样的过程称为能量的退化，通过物理学知识可以证明：退化的能量与系统的熵增成正比。于是，我们可以说：熵是能量不可用程度的度量。 “熵”的中文译名是我国物理学家胡刚复教授确定的。他于1923年5月为德国物理学家普朗克作《热力学第二定律及熵之观念》讲学时做翻译，把“entropy”译为“熵”。它是热量变化与温度之比（商），又与热学有关，就加了个“火”字旁，定名为熵。 我们知道，事物（封闭系统）变化的过程大多是不可逆的。从初态可变到终态，而终态却不能自发地（不影响周围环境）变回初态，尽管能量始终是守恒的。例如，封闭容器中气体分子可以自由膨胀充满整个容器，但却不能自发地回缩到原来的某个局部；瓷瓶落地成碎片，而碎瓶却不能自发复原成瓷瓶；生米煮成熟饭，熟饭却不能晾干成生米；热量可以自动从高温物体传递给与之相连的低温物体，但却不能自动逆向传递，等等。这就是说，这些初态与终态之间有着某种本质上的差别。物理学家用“熵”（S）这个物理概念来描述这种差别，进而用“熵变”（S ?）这个物理量来计算这种差别。认为初态（宏观）所含的微观状态数较少（即熵值小，较有序），而终态（宏观）则相反。在一封闭系统中，自然演变总是指向微观状态数多的方向（熵值大，较无序）发展，而不是相反。这就是熵增大原理：0 ?>。 S 增大的最终结果只能是大家都处在同等状态——平衡态，碎瓶越摔越碎，温度差越来越小。 1896年，奥地利物理学家玻尔兹曼从分子运动论的观点对熵做 了微观解释，认为熵是分子运动混乱程度的量度。这不仅是人们对 熵的理解豁然开朗，而且为熵概念的泛化（推广）创造了契机。玻 尔兹曼证明了，在系统的总能量、总分子数一定的情况下，表征系 统宏观状态的熵（S）与该宏观态对应的微观数W有如下关系： =? S k W ln 这就是著名的玻尔兹曼公式。它把熵和微观状态数联系起来，熵 越大，微观状态数越多，分子运动越混乱，熵成为分子运动混乱程