赵明蕊

(河南职工医学院,河南郑州 451191)

“熵”的教学探讨

赵明蕊

(河南职工医学院,河南郑州 451191)

该文对熵与物理化学教学的联系进行了分析阐述,在熵的讲授中联系熵的应用,特别是在人体中的应用,对巩固学生所学知识,提高兴趣,拓宽知识面,提高教学效果是非常有利的。

熵;熵增原理;物理化学教学;生命过程

熵是物理化学教学中的一个重点,同时也是一个难点,常有学生反映有关的内容难以理解。但熵的概念不仅在热力学中占据重要地位,而且延伸到其他学科,如生命科学、环境科学、信息技术及人文科学等,所以在物理化学中加强熵的教学,有着深远的意义。笔者对该课程的教学改革进行了初步尝试,并取得了一定的效果,现总结如下。

1 熵的导出

热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述描述的是两类不同的现象,表述也不一样,但两者的本质是一样的,那便是热功转化的不可逆性。为了对能量的所有转变形式作出定量的比较,必须引入一个新的概念。根据卡诺定理,工作于相同的高温和低温热源间的所有可逆热机的效率都相等。

式中Q1和Q2是可逆循环中两等温过程中传递的热量,而两绝热过程中无热量的传递。将(2)式推广应用到任意可逆循环过程中可得:任意可逆循环过程的热温熵之和为零。这说明热与温度的比值只与始末状态有关,和具体的变化途径无关,它具有状态函数的性质,所以克劳修斯引入了熵的概念。……