什么是熵?

[拼音]：shang

[外文]：entropy

由热力学第二定律所确定的热力状态参数，以S表示，单位J/K。 熵是弧立系统(见热力系统)自发改变状态的可能性的量度，改变后熵增越大的状态，改变的可能性越大。熵的微分定义是：系统在可逆过程中同外界交换的热量与系统热力学温度的比值

或

单位质量的熵叫比熵。比熵


，单位J/(kg·K)。

对于可逆过程，系统吸热时熵增加，放热时熵减少，绝热时熵不变(定熵过程)。工程上常用温-熵图(T-S图)分析计算热力过程和热力循环。图中 1-2过程线下方的面积122′1′为系统经历该可逆过程时与外界交换的热量。

对于不可逆过程，由热力学第二定律可得出不等式

或

式中T_R为热源温度（对于可逆过程，热源温度与系统的温度相等）。

弧立系统与外界无热量交换，在可逆过程中其熵不变；在不可逆过程中其熵恒增。因此弧立系统的熵永远不会减少，这称为弧立系统熵增原理。一切实际过程都是向着使弧立系统熵增的方向进行的。

弧立系统的熵增是过程不可逆性引起的作功能力损失的一种度量。作功能力的损失△W₁等于弧立系统熵增ΔS与环境的热力学温度T_o的乘积

△W₁＝T_o·△S弧立系统熵增越大，作功能力损失也越多。

从微观上看，系统的熵与热力学概率Ω（系统在某宏观状态下所有可能的微观状态的总数）有关，即

S＝klnΩ式中k为玻耳兹曼常数。 弧立系统内一切过程总是朝着由热力学概率小的状态（有序态）到热力学概率大的状态（无序态）的方向进行。

参考文章

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