景观快题设计题目:熵是什么

熵

shāng

◎ 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。

◎ 科学技术上泛指某些物质系统状态的一种量（liàng）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。

熵
entropy

描述热力学系统的重要态函数之一。熵的大小反映系统所处状态的稳定情况，熵的变化指明热力学过程进行的方向，熵为热力学第二定律提供了定量表述。
为了定量表述热力学第二定律，应该寻找一个在可逆过程中保持不变，在不可逆过程中单调变化的态函数。克劳修斯在研究卡诺热机时，根据卡诺定理得出，对任意循环过程都有 ，式中 Q是系统从温度为T的热源吸收的微小热量，等号和不等号分别对应可逆和不可逆过程。可逆循环的表明存在着一个态函数熵，定义为

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。熵的变化和最大值确定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。
能量是物质运动的一种量度，形式多样，可以相互转换。某种形式的能量如内能越多表明可供转换的潜力越大。熵原文的字意是转变，描述内能与其他形式能量自发转换的方向和转换完成的程度。随着转换的进行，系统趋于平衡态，熵值越来越大，这表明虽然在此过程中能量总值不变，但可供利用或转换的能量却越来越少了 。 内能 、 熵和热力学第一、第二定律使人们对与热运动相联系的能量转换过程的基本特征有了全面完整的认识。
从微观上说，熵是组成系统的大量微观粒子无序度的量度，系统越无序、越混乱，熵就越大。热力学过程不可逆性的微观本质和统计意义就是系统从有序趋于无序，从概率较小的状态趋于概率较大的状态。
在信息论中，熵可用作某事件不确定度的量度。信息量越大，体系结构越规则，功能越完善，熵就越小。利用熵的概念 ，可以从理论上研究信息的计量 、传递 、变换 、存储。此外，熵在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域也都有一定的应用。
回答者：ZWYHP - 秀才 二级 11-23 12:34

提问者对于答案的评价：
熵在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域的应用有哪位朋友知道么？
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对最佳答案的评论
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评论者： 玛雅⊙宋 - 童生 一级

其他回答共 2 条
社会学中熵的应用：

一个封闭的社会最终会由于内部原因，走向灭亡。
这是中国封建社会“其兴也勃焉，其亡也忽焉”的原因
也是为什么要改革开放的原因。
回答者：raysun007 - 助理 二级 11-22 18:23

香农熵：
对一个离散随机变量，设其取k个不同值的概率分别为p1,p2,...pk。则可以用函数H（p1,...pk)=-sigma(i=1 to k) pi*log(c)(pi)来衡量该随机变量的不肯定性。
对于连续随机变量，上述求和符号改为积分，概率pi改为概率密度f(x)即可。

上述熵的定义与对数底c有关，当c=2,e,3,10时，所得熵的单位分别是：“比特”（bit），“奈特”（nat），“铁特”（tet），“笛特”（det）。

香农熵由香农提出，是信息论中最基本的概念之一。

熵，是一种抽象的物理量，是系统内部大量粒子热运动无序化程度的反映。

其物理含义，表明这个系统的状态程度。熵越大说明这个系统越混乱或者均匀，熵越小表明这个系统越有序。

封闭系统的熵是不可逆的，一定是增大的，从小到大，从有序到无序。

热力学第二定律的结论是，一个封闭系统的熵值是不断增加的，并最终达到最大值，而处于热平衡状态。

简单的讲，一片稻田、一个村庄、一个城市等它的熵是比较低的，如果荒废了，任由杂草丛生、房屋风化倒塌……最终它就会达到一个很大的熵值，而不再有什么变化了。

“熵”是德国物理学家克劳修斯在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。
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。如果把两个水库连接起来，并且其中一个水库的水平面高于另一个水库，那么，万有引力就会使一个水库的水面降低，而使另一个水面升高，直到两个水库的水面均等，而势能也取平为止。
因此，克劳修斯说，自然界中的一个普遍规律是：能量密度的差异倾向于变成均等。换句话说，“熵将随着时间而增大”。
对于能量从密度较高的地方向密度较低的地方流动的研究，过去主要是对于热这种能量形态进行的。因此，关于能量流动和功－能转换的科学就被称为“热力学”，这是从希
腊文“热运动”一词变来的。
人们早已断定，能量既不能创造，也不能消灭。这是一条最基本的定律；所以人们把它称为“热力学第一定律”。
克劳修斯所提出的熵随时间而增大的说法，看来差不多也是非常基本的一条普遍规律，所以它被称为“热力学第二定律”。

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。
科学技术上泛指某些物质系统状态的一种量（liàng）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。

熵是1865年德国物理学家克劳修斯引进的一个新的物理量，以表示系统内部粒子运动的混乱程度，是系统或物质混乱程度的量度．某系统或物质处于一定状态时，内部粒子的排列及运动的剧烈程度是一定的．高度无序的系统或者物质，具有较高的熵值，井然有序的系统或物质熵值较低．