大學(xué)物理 熱力學(xué)基礎(chǔ).ppt

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1、第十五章,熱力學(xué)基礎(chǔ),15.1熱力學(xué)第一定律,（First law of thermodynamics),熱力學(xué)是用能量的觀點,從宏觀上研究物質(zhì)狀態(tài)變化時,熱量（Q）,功（A）及內(nèi)能（E）變化規(guī)律的學(xué)科.,一、 準(zhǔn)靜態(tài)過程（quasi-static process）,系統(tǒng)與外界有能量交換時，其狀態(tài)會發(fā)生變化。系統(tǒng)從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的變化過程，稱為熱力學(xué)過程。,過程進行的任一時刻系統(tǒng)的狀態(tài)并非平衡態(tài)。,初平衡態(tài),,一系列非平衡態(tài),,末平衡態(tài),熱力學(xué)中，為能利用平衡態(tài)的性質(zhì)，引入準(zhǔn)靜態(tài)過程的概念。,準(zhǔn)靜態(tài)過程：,系統(tǒng)的每一狀態(tài)都無限接近于平衡態(tài)的過程。即準(zhǔn)靜態(tài)過程是由一系列平衡態(tài)組成的過程。,

2、準(zhǔn)靜態(tài)過程是一個理想化的過程，是實際過程的近似只有過程進行得無限緩慢，每個中間態(tài)才可看作是平衡態(tài)。,非準(zhǔn)靜態(tài)過程,準(zhǔn)靜態(tài)過程,,準(zhǔn)靜態(tài)過程可以用過程曲線來表示：,改變系統(tǒng)狀態(tài)的方法：1.作功 2.傳熱,二、 功 熱量 內(nèi)能,,功是過程量,摩擦升溫（機械功）、,電加熱（電功）,做功可以改變系統(tǒng)的狀態(tài)：,功---是能量傳遞和轉(zhuǎn)換的量度。它引起系統(tǒng)熱運動狀態(tài)的變化 。,熱 量（過程量）,通過傳熱方式傳遞能量的量度，系統(tǒng)和外界之間存在溫差而發(fā)生的能量傳遞 .,1）過程量：與過程有關(guān)； 2）等效性：改變系統(tǒng)熱運動狀態(tài)作用相同；,,3）功與熱量的物理本質(zhì)不同 .,1卡 = 4.18 J ， 1

3、J = 0.24 卡,系統(tǒng)的內(nèi)能是狀態(tài)量 （如同 P、V、T等量）這種取決于系統(tǒng)狀態(tài)的能量稱為熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能。,內(nèi)能（狀態(tài)量）,對于一定質(zhì)量的氣體:,內(nèi)能一般有 E = E（T，V ） 或 E = E（T，P ）,對于一定質(zhì)量的理想氣體：E = E(T),對于剛性理想氣體公式：,（只是溫度的單值函數(shù)）,( :摩爾數(shù) i :自由度3、5、6 ),三、熱力學(xué)第一定律 (The first law of thermodynamics),系統(tǒng)從外界吸收的熱量，一部分使系統(tǒng)的內(nèi)能增加，另一部分使系統(tǒng)對外界作功。,------熱力學(xué)第一定律,設(shè)某一過程，系統(tǒng)從外界吸熱 Q，對外界做功

4、A，系統(tǒng)內(nèi)能從初始態(tài) E1變?yōu)?E2，則數(shù)學(xué)表達式：, 對于任一元過程,熱力學(xué)第一定律是反映熱現(xiàn)象中: 能量轉(zhuǎn)化與守恒的定律。,熱力學(xué)第一定律另一敘述：第一類永動機是不可能制成的。,熱力學(xué)第一定律適用于 任何系統(tǒng)(氣液固) 的任何過程(非準(zhǔn)靜態(tài)過程也適用)。,功、熱量是過程量： 只表示微量，不是數(shù)學(xué)上的全微分；E是狀態(tài)函數(shù)，dE是微分。,第一類永動機： E2 - E1= 0 （循環(huán)） Q = 0 （外界不供給能量） W 0 (對外界作功),直接由定義計算法（忽略磨擦）氣體對外界作功：,四、準(zhǔn)靜態(tài)過程中功的計算,,,注意：作功與過程有關(guān) .,例. 摩爾理想氣體從狀態(tài)1狀態(tài)2，設(shè)溫 度不變

5、過程。求氣體對外所作的功是多少？,【解】,15.2熱力學(xué)第一定律對定值過程的應(yīng)用,一、等體（容）過程,,由熱一律：,得：,二、等壓過程,由熱力學(xué)第一律：,對有限等壓過程：,或：,三、等溫過程,,,,由熱力學(xué)第一律：,對有限等溫過程：,四、熱容,設(shè)質(zhì)量為 M 的物質(zhì)，溫度由 T 變化到 T +T 所吸收的熱量為：,式中 c 是物質(zhì)的比熱，表示單位質(zhì)量的物體在溫度升高（或降低）1K時所吸收（或放出）的熱量。,Mc是物質(zhì)的熱容，用大寫的 C 來表示，其定義式為：,物體的熱容一般與溫度有關(guān)，也與過程有關(guān)。,1mol 物質(zhì)的熱容稱 c 為摩爾熱容：一摩爾物質(zhì)(溫度T 時)溫度升高（或降低）1K所吸收（或

6、放出）的熱量。,同種物質(zhì)在不同的熱力學(xué)過程中有不同的量值，最常用的是等體過程和等壓過程中的熱容 .,定體摩爾熱容,設(shè) 1 摩爾物質(zhì)(溫度T 時)溫度升高 dT 所吸收的熱量為dQ，則,理想氣體的定體摩爾熱容：,對一元 過程,所以：,有：,定壓摩爾熱容,對于理想氣體定壓過程,再由理想氣體狀態(tài)方程有 PdV=RdT,（邁耶公式）,對一元 過程,注意：對于理想氣體,公式 dE = CV dT 不僅適用于定體過程，而且適用于其他過程。,【證明】 如圖，紅線為一任意過程曲線，,就有,,泊松比(比熱比) (poissons ratio)：,(也稱為比熱比),或,對單原子分子, =3, =1.67 對剛

7、性雙原子分子, =5, =1.40 對剛性多原子分子, =6, =1.33, 的理論值：,熱容量是可以實驗測量的。,例題15.1 P259頁,在解決實際問題時，注意應(yīng)用下列四個公式：,（1）熱力學(xué)第一定律；,（2）內(nèi)能公式（對理想氣體）；,（3）狀態(tài)方程（對理想氣體）；,（4）過程方程。,一個實際過程可能是幾個分過程的組合，求解時將整個過程分解為幾個分過程。,例 : 一定量的理想氣體從初態(tài)a(P1,V1)經(jīng)等溫過程到達體積為4V1的b態(tài)，再經(jīng)過等壓過程到達c，最后經(jīng)等容過程回到a點。求整個過程系統(tǒng)對外所作的功和吸收的熱量。,解：（1）畫出P-V圖,(2)整個過程由三個過程組成： 等溫、等

8、壓和等容，因此,顯然：,(3)計算每個過程的熱量和功：,等溫：,等壓：,等容：,（4）整個吸收的熱量和功：,例題： 設(shè)質(zhì)量一定的單原子理想氣體開始時壓強為3.039105Pa，體積為1L，先作等壓膨脹至體積為2L，再作等溫膨脹至體積為3L，最后被等體冷卻到壓強為1.013105Pa。求氣體在全過程中內(nèi)能的變化、所作的功和吸收的熱量。,解 (1)如圖，ab、bc、及cd分別表示等壓膨脹、等溫膨脹及等體冷卻過程。,在狀態(tài)d，壓強為pd=1.013105Pa，體積為Vd= 3L,由圖可求出,（2）在全過程中內(nèi)能的變化E 為末狀態(tài)內(nèi)能減去初狀態(tài)內(nèi)能，有理想氣體內(nèi)能公式及理想氣體狀態(tài)方程得：,（3）在全

9、過程中所作的功等于在各分過程中所作的功之和，即：,A = Ap + AT + AV,Ap = pa(Vb-Va)=31.01310510-3J =304J,,在等體過程中氣體不作功，即 AV = 0,所以 A = Ap + AT + AV =304J+246J+0J=550J,（4）吸收的熱量？,15.3 絕熱過程（adiabatic process）,絕熱過程：,的過程。,特征：,下列條件下的過程可視為絕熱過程：,系統(tǒng)和外界沒有熱量交換的過程。, 良好絕熱材料包圍的系統(tǒng)發(fā)生的過程；, 進行得較快而來不及和外界發(fā)生熱交換,(過程時間 << 傳熱時間),一.理想氣體準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程,或,推導(dǎo)過程

10、方程：（以實驗為基礎(chǔ)的邏輯推理的研究方法）,對準(zhǔn)靜態(tài)過程有 PdV = - CV dT (1),因為 dQ =0, dA = -dE ,,(1)先考慮一絕熱的元過程,寫出熱力學(xué)第一定律：,,,,1,2,P,V,0,,,,, 過程方程:,(2)再對理想氣體狀態(tài)方程取微分： PdV+VdP = RdT .. (2),將(1)式的dT 代入(2)式，并化簡,有, 絕熱線:,（泊松方程）,理想氣體的絕熱線比等溫線“更陡”,對上式積分得, 絕熱過程方程,,自己推導(dǎo),等溫線斜率,PdV + VdP = 0,絕熱線斜率,絕熱線比等溫線陡,比較點處等溫線與絕熱線 的斜率(注意 1),數(shù)學(xué)方法,【證明

11、】設(shè)一等溫線和一絕熱線在點相交,二、絕熱線與等溫線的比較,,（1）從A點沿等溫膨脹過程 V --- n ---P ,（2）從A點沿絕熱膨脹過程 V --- n --- P ,且因絕熱對外做功 E --- T --- P P3 < P.,（注意絕熱線上各點溫度不同）,物理方法,, p ,三、理想氣體的多方過程：,理想氣體的熱容 C 為常數(shù)的過程 統(tǒng)稱為多方過程。,n稱為多方指數(shù),可以證明多方過程的過程方程為：,多方過程是理想氣體范圍更大的一類過程， 它包括等溫、等體、等壓、絕熱以及其他 許多過程。,如，n=0 等壓；,n=1 等溫；,n= 絕熱；,n= 等容；,也包括了n

12、 為其它正值的各種過程，例如介于等溫與絕熱之間的更實際的過程。,氣體作功為:,(P264 例15.2 例15.3),例: 有1mol 剛性多原子分子理想氣體，原來的壓強為1.0atm, 溫度為27C。若經(jīng)過一絕熱過程，使其壓強增加到16atm.試求（1）氣體內(nèi)能的增量；（2）該過程中氣體所作的功；（3）終態(tài)時氣體的分子數(shù)密度。,解：（1）從絕熱方程可求得終態(tài)的溫度：,,（2）功等于：,（3）由 ，可得,所以：,熱機發(fā)展簡介 1698年薩維利和1705年紐可門先后發(fā)明了蒸汽機 ，當(dāng)時蒸汽機的效率極低 . 1765年瓦特進行了重大改進 ，大大提高了效率 . 人們一直在為提高熱機的效率而努

13、力， 從理論上研究熱機效率問題， 一方面指明了提高效率的方向， 另一方面也推動了熱學(xué)理論的發(fā)展 .,各種熱機的效率:,15.4 循環(huán)過程 卡諾循環(huán),實例：火力發(fā)電廠的熱力循環(huán),又回到初態(tài)的整個過程叫循環(huán)過程。,系統(tǒng)（如熱機中的工質(zhì)）經(jīng)一系列變化后,一、循環(huán)過程：, 循環(huán)過程特征：,所以：曲線所包圍的面積等于做功的大小。,正循環(huán)(熱機循環(huán))（順時針）系統(tǒng)對外作功,按這種方式工作的機器叫熱機。,逆循環(huán)(致冷循環(huán))(逆時針) 外界對系統(tǒng)作功,按這種方式工作的機器叫制冷機。,如果循環(huán)的各階段均為準(zhǔn)靜態(tài)過程，則循環(huán)過程可用狀態(tài)圖（如 p V 圖）上的閉合曲線表示。,工作物質(zhì)（工質(zhì)）：熱機中被利用來吸收熱

14、量并對外做功的物質(zhì) .,熱機循環(huán)示意圖,冷機循環(huán)示意圖, 熱機必須進行循環(huán)過程。,系統(tǒng)在一正循環(huán)中, 從高溫?zé)嵩次鼰?對外作的凈功為：,系統(tǒng)內(nèi)能增量：,向低溫?zé)嵩捶艧?二.循環(huán)效率 ,答:不能.,定義熱循環(huán)效率：,逆循環(huán)過程中，設(shè)外界對工質(zhì)作功為A，工質(zhì)從低溫?zé)嵩矗ɡ鋷欤┪盏臒崃繛镼2，向高溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?Q1= Q2 + A，其效率用制冷系數(shù)表示：,A相同時，Q2越大，致冷系數(shù)越高，即致冷效果越好。,三、卡諾循環(huán)及其效率,,,,,,,,,,,,,,卡諾循環(huán),卡諾循環(huán)能流圖,卡諾循環(huán)：兩個等溫過程和兩個絕熱過程構(gòu)成的理想化循環(huán)。,1824 年法國的年青工程師卡諾提出一個工作在兩熱源之間的理

15、想循環(huán)卡諾循環(huán). 給出了熱機效率的理論極限值; 他還提出了著名的卡諾定理.,,,,1、4兩點在同一絕熱線上, 2、3兩點在同一絕熱線上,,有,由絕熱方程：,卡 諾 （法國人、 1796-1832）,12 等溫膨脹過程，吸熱 Q1 = A= RT1 ln(V2/V1),于是,由,34 等溫壓縮過程，放熱的大小為,得,Q2 = RT2 ln(V3/V4),再由：,再由,卡諾熱機循環(huán)效率:,卡諾熱機效率與工作物質(zhì)無關(guān)，只與兩個熱源的溫度有關(guān)，兩熱源的溫差越大，則卡諾循環(huán)的效率越高 .,卡諾致冷機（卡諾逆循環(huán)）,卡諾致冷機致冷系數(shù),,,卡諾制冷系數(shù) wC 是工作在 之間的所有致冷循環(huán)中最高的。,

16、A,數(shù)據(jù)概念：,可見,低溫?zé)嵩吹臏囟萒2 越低,則致冷系數(shù) 越小, 致冷越困難。,一般致冷機的致冷系數(shù)約: 27.,若T1 = 293 K(大氣或室溫),,,,,,,,,,一直敞開冰箱門 能制冷整個房間嗎？,思考：,打開冰箱涼快一下,,疑問：由熱力學(xué)第一定律，循環(huán)過程中 如果,相當(dāng)于把吸收的熱量全作功，從能量轉(zhuǎn)換看不違反熱力學(xué)第一定律 ，但為什么實際做不到？,說明: 必然還有一個獨立于熱力學(xué)第一定律的定律存在，這就是熱力學(xué)第二定律,它制約著熱功轉(zhuǎn)換的效率。,15.5 熱力學(xué)第二定律（ Second law of thermodynamics ）,熱力學(xué)第二定律是關(guān)于自然過程方向的一,一.

17、熱力學(xué)第二定律的兩種表述,1.開氏表述（Kelvin， 1851）,條基本的、普遍的定律。,“不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其它影響”,開爾文 （Kelvin, 1851）,其唯一效果是熱量全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ倪^程是不可能的。,開氏另一種表述 “第二類永動機是不可能造成的”,海水溫度降低 0.01 K ,夠全世界用1000年。,若海輪上有一個單熱源熱機 永動的海輪！,第二類永動機------從一個熱源吸熱并將熱全部變?yōu)楣Φ臒釞C。,,, 什么叫第二類永動機？,左圖所示過程是,思考,2.克氏表述（clausius，1850）,否違反熱力學(xué)第二定律？,,熱量不可能自動地從低溫物體傳

18、向高溫物體。,（答：否。產(chǎn)生了其它影響，即體積膨脹。）,克勞修斯 （clausius，1850）,不需要電或其它能源的冰箱還未問世，而且永遠(yuǎn)不可能出現(xiàn)；如可能，那就是南極洲了！,二. 兩種表述的等價性,反證法：,則克氏表述不成立,證明I：若開爾文表述不成立，那么克勞修斯表述也不成立。,復(fù)合機,,,證明II：若克勞修斯表述不成立，則開爾文表述也不成立。,克勞修斯表述不成立 (有過程 B),加一卡諾熱機 D, B、D 組成復(fù)合機.,,A,,D,Q1,Q2,T1,T2,A,,,,復(fù)合機,Q1 Q2,則開氏表述不成立,例試證明在 p V圖上任意物質(zhì)的一條等,證：,用反證法，,設(shè)等溫線和絕熱線能相交兩次

19、。,則如圖示，可構(gòu)成一個單熱源熱機，從而違反熱力學(xué)第二定律的開氏表述，故假設(shè)不成立。,溫線和一條絕熱線不能相交兩次。,類似的也可用反證法證明在 p V 圖上兩條,（自己證明）,絕熱線不能相交。,15.6 過程的可逆性 卡諾定理,一. 定義,1.可逆過程（reversible process）：,可逆過程 : 在系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中，如果逆過程能重復(fù)正過程的每一狀態(tài), 而不引起其他變化, 這樣的過程叫做可逆過程 .,可逆過程的條件,準(zhǔn)靜態(tài)過程（無限緩慢的過程），且無摩擦力、粘滯力或其他耗散力作功，無能量耗散的過程為可逆過程.,不可逆過程：在不引起其他變化的條件下，不能使逆過程重復(fù)正過程的每一狀態(tài)，

20、或者雖能重復(fù)但必然會引起其他變化，這樣的過程叫做不可逆過程.,2. 不可逆過程（irreversible process）：,非準(zhǔn)靜態(tài)過程為不可逆過程 .,不可逆過程其結(jié)果不能完全被消除，例如：摩擦生熱，有限溫差熱傳導(dǎo)，氣體自由膨脹,開爾文表述說明:,功 熱是不可逆過程;,克勞修斯表述說明:,熱量傳遞是不可逆過程.,“一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都不可逆的”,熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)：,,,“今天的你我 怎能重復(fù) 昨天的故事!”,生命過程是不可逆的：,出生,童年,少年,青年,中年,老年,,正如一首歌中唱的：, 不可逆！,過去的就讓它過去吧! 但你可以調(diào)節(jié)下一步的方向!!!

21、,二、卡諾定理（Carnot theorem） （1824年）,1、工作在相同的高溫（T1）、低溫（T2）熱源之間的一切可逆機的效率都相等，與工作物質(zhì)無關(guān)。,（*證明見書P279-- 280）,卡諾定理有兩條：,熱力學(xué)第二定律指出，熱機效率不可能為100%,那么熱機效率最高為多少？,2、工作在相同高溫、低溫?zé)嵩粗g的一切不可逆機的效率都不可能大于可逆機的效率。,,,只與T1(高溫)和T2(低溫)有關(guān)，與物質(zhì)種類、膨脹的體積無關(guān);,1 )卡諾熱機效率,2 )卡諾定理理論指導(dǎo)作用指明了提高熱機效率的方法：,a）增大高溫T1 與 低溫T2 間的溫差。一般熱機總是以環(huán)境為低溫?zé)嵩?，所以有效途徑是提高?/p>

22、溫?zé)嵩吹臏囟萒1。,b）盡可能使不可逆機接近可逆機，即減少摩擦、漏氣、散熱等耗散因素。目前都朝高溫高壓方向發(fā)展，以提高效率。,例: 一卡諾循環(huán)熱機，高溫?zé)嵩吹臏囟仁?00K，每一循環(huán)從此熱源吸進100J熱量并向一低溫?zé)嵩捶懦?0J熱量。求（1）這循環(huán)的熱機的效率；（2）低溫?zé)嵩吹臏囟取?解：（1）這循環(huán)的熱機的效率為：,（2）設(shè)低溫?zé)嵩吹臏囟萒2，有,,例: 卡諾致冷機的低溫?zé)嵩礈囟葹門2=300K，高溫?zé)嵩礈囟葹門1=450K，每一循環(huán)從低溫?zé)嵩次M400J熱量。求（1）致冷機的制冷系數(shù)；（2）每一循環(huán)中外界必須作的功。,解:(1)致冷機的致冷系數(shù)等于：,（2）每一循環(huán)中外界必須作的功,,P

23、269 例題15.4 ; P274 例題15.7,一、熱力學(xué)第二定律的微觀解釋 1、宏觀狀態(tài)與微觀狀態(tài),,宏觀看： 左、右兩部分各有多少粒子 而不去區(qū)分究竟是哪個粒子 微觀上看： 具體哪個粒子在哪？ 編號為,宏觀態(tài) 微觀態(tài),,4,6,4,1,1,,15.7 熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計意義,abcd,,(N為分子總數(shù)),2、熱力學(xué)幾率(概率) 一個宏觀態(tài)對應(yīng)的微觀態(tài) 數(shù)目叫做這一宏觀態(tài)的 熱力學(xué)幾率,3. 在諸多的宏觀態(tài)中熱力學(xué) 幾率大的宏觀態(tài)最易出現(xiàn)。 (平衡態(tài)),,在一孤立系統(tǒng)內(nèi)，一切實際過程都是從概率?。ㄎ⒂^態(tài)?。┑臓顟B(tài)向概率大的宏觀態(tài)進行的 為熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計意義,4. 熱二律的微觀

24、解釋 自發(fā)過程的方向性 如 自由膨脹,有序,無序,,,1)自然過程從熱力學(xué)幾率小向熱力學(xué)幾率大的方向進行； 2)宏觀上認(rèn)為不可能出現(xiàn)的狀態(tài)，在微觀上認(rèn) 為是可能的，只不過幾率太小而已； 3)熱律是統(tǒng)計規(guī)律，只能用概率方法來描述。 (與熱律不同)。,,自然過程的方向性是： 有序 無序 (定性表示),小 大 (定量表示),此式稱玻耳茲曼熵公式, 式中稱玻耳茲曼常數(shù)。,S = k ln ,玻耳茲曼, 玻耳茲曼引入了熵 S,二、熵（entropy）S 及 熵增加原理,存在一個與過程無關(guān)的狀態(tài)量.,單位：J/K ( SI ),1877年玻耳茲曼提出了 S ln 。,1900年普朗克引進了比例

25、系數(shù) k 。, 熵(和一樣)的微觀意義也是: 系統(tǒng)內(nèi)分子熱運動的無序性的一種量度。,對于一系統(tǒng)的某一宏觀狀態(tài)都有一個熱力學(xué)概率 w 值與之對應(yīng)，亦即有一熵值S與之對應(yīng)。（與機械能的勢能Ep相似）,S = k ln ,孤立系統(tǒng)由非平衡態(tài)向平衡態(tài)過渡時 S ，,最終的平衡態(tài)一定是 S = Smax的狀態(tài)。,熵給出了孤立系統(tǒng)中過程進行的方向和限度。,熵增加原理是熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表示。, 在孤立系統(tǒng)中進行的自然過程總是沿熵增加的 方向進行。 -----熵增加原理,若過程可逆,則熵S不變；,若過程不可逆,則熵S增加。,即：,熵小,熵大,,舉個生活中的例子:,所以，要保持宿舍整潔，要靠大家的維護

26、， 要靠值日生的干預(yù)。,自然過程：事物（閉合體系）變化的過程大都是不可逆的。某初態(tài)可變到終態(tài)，而終態(tài)卻不能自發(fā)地（不影響周圍環(huán)境）變回初態(tài)，盡管能量始終是守恒的。,樓塌是一個從有序到無序的過程 熵增過程,關(guān)于“熱寂說”,“熱寂說”是19世紀(jì)中期英國物理學(xué)家開爾文和德國物理學(xué)家克勞修斯根據(jù)熱力學(xué)第二定律所作的宇宙學(xué)推論。該理論認(rèn)為，整個宇宙是朝著單一的方向變化的，宇宙中一切機械的、物理的、化學(xué)的、電磁的、生命的等等各種能量，最終將全部轉(zhuǎn)化為熱能。而熱又總是自發(fā)地從高溫部分流向低溫部分，直至到達溫度處處相等的熱平衡狀態(tài)為止。按照克勞修斯的說法，“宇宙的熵趨向于極大。宇宙越是接近于這個熵是極大的極限

27、狀態(tài)，進一步變化的能力就越?。蝗绻詈笸耆_到了這個狀態(tài)，那就任何進一步的變化都不會發(fā)生了，這時宇宙就會進入一個死寂的永恒狀態(tài)”。,,“熱寂說”是熱力學(xué)第二定律的宇宙學(xué)推論，這一推論是否正確，引起了科學(xué)界和哲學(xué)界一百多年持續(xù)不斷的爭論。由于涉及到宇宙未來和人類命運等重大問題，因而它所波及和影響的范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了科學(xué)界和哲學(xué)界，成了近代史上一樁最令人懊惱的文化疑案。,絕處逢生：膨脹的宇宙不會“熱寂”,20世紀(jì)六七十年代以后，自從“大爆炸”宇宙模型逐漸得到天體物理學(xué)界公認(rèn)以來，“熱寂”說這朵漂浮在物理學(xué)上空的“烏云”逐漸云開霧散，人類曾一度陰霾籠罩的心頭終于迎來了一片朗朗晴空。,“山重水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村”,該理論認(rèn)為，宇宙大約是在100200億年以前，從高溫高密的物質(zhì)與能量的“大爆炸”而形成。隨著宇宙的不斷膨脹，其中的溫度不斷降低，物質(zhì)密度也不斷減小，逐漸衍生成眾多的星系、星體、行星等，直至出現(xiàn)生命。宇宙大爆炸理論是20世紀(jì)科學(xué)研究的重大成就，是基于幾十年的創(chuàng)新實驗與理論研究的結(jié)果。因而獲得了科學(xué)界的公認(rèn)，并成為現(xiàn)代宇宙學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型。,“大爆炸”宇宙模型,第十五章結(jié)束,