1、现代熵理论在社会科学中的应用材工 13-1 赵一博 201307031019摘要：文章简述了热学熵的理论及其统计解释,介绍了熵增原理，最大最小熵原理，对现代熵理论在人类社会，生态环境，致冷技术上的应用作了浅显 的说明，使人类意识到加强熵观念以维护良好社会秩序及生态环境的必 要性，最后讲解了现代熵理论在社会科学中的应用对我的启发与影响。关键词: 现代熵 现代熵理论 现代熵与人类社会 现代熵与生态环境 现代熵与致冷技术制冷技术 现代熵理论的应用对我的启发正文：一. 现代熵理论的基本概念1. 热熵的基本概念克劳修斯引入了状态函数熵，记为 S。他采用宏观分析的方法得出 : 对于一个封闭系统 , 可逆过
2、程的熵变 dS 与系统从外界所吸收的热量 dQ 和系统的温度 T 之间存在如下关系: dS = dQ T上式称为熵的克劳修斯关系式。 由此定义的熵称为热力学熵 (或宏观熵 , 克劳修斯熵 ) 。2. 统计熵 (或玻尔兹曼熵 )的概念在克劳修斯给出热力学熵的定义以后 ,玻尔兹曼又从微观 (气体动理论 )的角度 , 深入研究了状态函数熵 , 给出了一个统计物理学的解释。 在等概率原理的前提下 , 任一给定的宏观状态所包含的微观状态数的数目称为该宏观状态的热力学概率 , 用 Q 表示。 据此 , 玻尔兹曼对气体分子的运动过程进行了研究 ,将熵 S 和热力学概率 联系起来得出 S ln 的关系 ,在
3、1900 年由普朗克引进比例常数 k 而成为 S = kln。 这就是统计物理的玻尔兹曼熵关系式 ,其中 k 为玻尔兹曼常量。 由此定义的熵称为统计熵 (或玻尔兹曼熵 )。二现代熵理论的原理现代熵理论有熵增加原理，最大最小熵原理等。1. 熵增原理：处于平衡态的孤立系统的熵增加原理在定义熵的概念以后 ,克劳修斯把热力学第二定律中熵用式中等号对应可逆过程 , 大于号对应不可逆过程。即在绝热过程中熵不可能减少，这就是熵增原理。即 对 绝 热 过 程 ， Q = 0 ， 有 S（ 绝 热 ） 0（ 大 于 时 候 不 可 逆 ， 等于 时 候 可 逆 ） 或 dS（ 绝 热 ） 0 (0 不 可 逆 ； =0 可 逆 ) 熵 增 原 理 表 明 ， 在 绝 热 条 件 下 ， 只 可 能 发 生 dS 0 的 过 程 ， 其 中 dS = 0 表 示 可 逆 过 程 ； dS0 表 示 不 可 逆 过 程 ,dS J . 王培霞 ,贾育秦. J . 陈光明、陈国邦 机械工业出版社，2010 年汪志诚 高等教育出版社，2008 年
