从统计意义上说,不可逆过程光合作用的实质和意义是

热力学第二定律中(不)可逆过程中定义的“回到原来的状态”具体是什么意思?(请看完我的问题说明)
我一直对热力学第二定律很迷惑,因为它的很多概念都很模糊。我想到了这样的一个模型:有一个电池,工作物质是固体转化成固体释放电势能(键能、化学能,随便你怎么叫它)。现在将这个电池和一个电阻串联,那么电阻和电池都会发热。从原子级别来看,这个系统的状态没有变。从分子级别来看,系统的状态变化了。这显然是矛盾的,但热二恰告诉我们这个过程不可逆。又比如,你若说单摆摆动是可逆过程,但是虽然字面上说回到了原来的状态,每个分子的状态却都发生了变化。所以所谓“原来的状态”一定要有一个明确的定义、一个界限。我想问这个界限在热力学中如何定义。
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热力学定律涉及的都是平衡态下的宏观态,也就是用温度、体积、磁化率、压强等等确定的一个状态。所有原子、分子状态的完整描述,被称为一个微观态。一个宏观态可能对应多种不同的微观态,但热力学不考虑这些微观态的差异,只讨论宏观态之间的关系。每个宏观态可以对应许多不同的微观态,实际上是热力学第二定律成立的基本原因——粗略地说,系统会自发向微观态数目较多的宏观态演化。单摆实质上也是不可逆的,因为存在耗散。一般只有宏观量子现象完全(几乎)没有耗散,比如超流。这时系统几乎处在一个特定的微观态(基态)。在微观层面上,目前还没有观测到任何熵增、或信息丢失现象。
物理模型都是理想模型,在考虑重要问题的时候要丢弃次要问题。研究更高级问题的时候,要忽略低级的问题。在研究单摆的时候,单摆只是一个质点,一个刚性小球,内部没有结构,不是由原子组成的,也不是由分子组成的。这样的单摆才可以回到原来状态。实际上,由于在弱相互作用中的宇称不守恒,时间的对称性破缺。简单的说世界上所有有弱相互作用参与的过程均不可逆,时间不可以倒流。世界上本来就没有可逆过程。所有的可逆过程都是相对的,存在我们大脑中的,存在理想情况下的。以上~
请注意,每个领域的概念不一定是等同的,不要乱用。热力学中,状态是系统的宏观性质的综合表现。第一个什么电池的模型,也能叫模型?第二个单摆模型,这完全与热力学无关,却非得把热力学的「状态」概念套进去。
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7-(6) 熵 热力学第二定律的统计意义
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>>>熵是由德国物理学家克劳休斯于1865年首次提出的一个重要热力学概..
熵是由德国物理学家克劳休斯于1865年首次提出的一个重要热力学概念。统计物理学研究表明,熵是系统混乱度的量度。熵增加原理的数学表达式是:(ds)U,V≥0。其物理意义是:一个孤立系统的自发过程总是朝着熵增加的方向进行,即从有序走向无序。而生命的发生、演化及成长过程都是从低级到高级、从无序到有序的变化。这样看来把熵增加原理应用到生命科学中似乎是不可能的。⑴熵增加原理与达尔文进化论是否矛盾?说明理由。⑵初期的肿瘤患者可以治愈,而晚期癌症患者的肿瘤想要治愈是根本不可能的,用熵增加原理解释其原因。
题型:判断题难度:中档来源:不详
⑴熵增加原理适用于孤立系统,而生命系统是一个开放系统,生物进化是一个熵变过程,生物的复杂性(种群系)与熵有关,生物进化的谱系越复杂,熵值就越大。生物的组织化(个体结构)与信息有关。谱系复杂化的分支衍生带来更大的进化突变空间,但是由于生物遗传的制约作用,使实际产生的状态数(种类数)比更大可能产生的状态数少,即实际熵比更大可能熵小。一个进化的生物系列在合适的环境条件下,复杂性(熵)将与组织化(信息)同时增加。因此,生物进化的必然结构是种类越来越多,结构也越来越高级,实际熵与最大可能熵的差也越来越大。从这个角度看,熵增加原理与达尔文进化论不矛盾。(4分)⑵肿瘤发生的实质就是在某一时刻机体系统发生了变速熵增的过程,机体对肿瘤产生的抑制能力大大减弱,肿瘤发生率在此过程会提高很多,从而导致肿瘤的发生。由于肿瘤患者的癌细胞在体内扩散,影响着人体的熵增速率,使机体时常处于变速熵增的不可逆过程,即人体内肿瘤的发生一旦达到了一定的混乱度,这种情况是不可逆的,故晚期癌症患者的肿瘤想要治愈是根本不可能的。而初期的肿瘤患者可以治愈是因为熵增加原理不适用于质点数很小的系统。几个肿瘤细胞相对于人体这个大的系统来说,质点数很少,对于人体还不至于构成威胁。所以对于肿瘤的研究,预防是关键。要防治肿瘤的发生,就要阻止熵增不可逆过程的发生。(4分)⑴熵增加原理适用于孤立系统,而生命系统是一个开放系统,生物进化是一个熵变过程,生物的复杂性(种群系)与熵有关,生物进化的谱系越复杂,熵值就越大。生物的组织化(个体结构)与信息有关。谱系复杂化的分支衍生带来更大的进化突变空间,但是由于生物遗传的制约作用,使实际产生的状态数(种类数)比更大可能产生的状态数少,即实际熵比更大可能熵小。一个进化的生物系列在合适的环境条件下,复杂性(熵)将与组织化(信息)同时增加。因此,生物进化的必然结构是种类越来越多,结构也越来越高级,实际熵与最大可能熵的差也越来越大。从这个角度看,熵增加原理与达尔文进化论不矛盾。⑵肿瘤发生的实质就是在某一时刻机体系统发生了变速熵增的过程,机体对肿瘤产生的抑制能力大大减弱,肿瘤发生率在此过程会提高很多,从而导致肿瘤的发生。由于肿瘤患者的癌细胞在体内扩散,影响着人体的熵增速率,使机体时常处于变速熵增的不可逆过程,即人体内肿瘤的发生一旦达到了一定的混乱度,这种情况是不可逆的,故晚期癌症患者的肿瘤想要治愈是根本不可能的。而初期的肿瘤患者可以治愈是因为熵增加原理不适用于质点数很小的系统。几个肿瘤细胞相对于人体这个大的系统来说,质点数很少,对于人体还不至于构成威胁。所以对于肿瘤的研究,预防是关键。要防治肿瘤的发生,就要阻止熵增不可逆过程的发生。
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据魔方格专家权威分析,试题“熵是由德国物理学家克劳休斯于1865年首次提出的一个重要热力学概..”主要考查你对&&能量的相互转化&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
现在没空?点击收藏,以后再看。
因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
能量的相互转化
能量的相互转化:化学反应中的能力变化表现为热量的变化。常见能量转化有:化学能和电能的相互转化、化学能和热能的相互转化、化学能和光能、风能的相互转化等。如:燃料燃烧产生能量最终带动发电机发电,将化学能转化为电能;铜、锌形成原电池,将化学能转化为电能。
发现相似题
与“熵是由德国物理学家克劳休斯于1865年首次提出的一个重要热力学概..”考查相似的试题有:
362852387142343718323239387135213177下列说法哪个是正确的?热力学第二定律的实质在于指出:一切与热现象有关的宏观过程都是A.不可逆B.可逆
A选项应该补充说明,不可逆的条件是无外界其他影响.要不A就是错的.
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