高熵合金
高熵合金（、）簡稱HEA，通常是由五種或五種以上等量或相對比例金屬形成的新型合金。名為「高熵合金」是因為當混合物中存在大量元素混合時的熵增加實質上更高，並且比例更接近相等。 由於高熵合金可能具有許多理想的性質，因此在材料科學及工程上相當受到重視。 研究發現有些高熵合金的比強度比傳統合金好很多，而且抗断裂能力、抗拉強度、抗腐蝕及抗氧化特性都比傳統的合金要好。高熵合金在2004年以前就已問世，但在2010年代才有許多相關的研究。 發展 儘管…
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餘熵
餘熵是处于非平衡态的物质与其处于完整晶体状态的物质在温度趋近于绝对零度时熵的差值。这一概念在凝聚体物理学领域主要用来描述玻璃态非晶体及与完整晶体相比在绝对零度时的熵，而完整晶体的熵根据热力学第三定律在绝对零度时为零。当物质冷却时有多种状态时，这一概念会被常常用到。最为常见的非平衡状态为玻璃态。 一个较为常见的例子是一氧化碳，其分子有非常小的电偶极矩。当一氧化碳晶体被冷却至接近绝对零度时，极少数的一氧化碳分子会有足够时间按照完整晶体形态排…
波茲曼熵公式
在統計力學中，波茲曼熵公式（，亦稱波茲曼-普朗克方程，請勿與更一般的玻尔兹曼方程混淆，後者為一項偏微分方程）是一條機率方程，用以描述理想氣體的熵 S（亦寫作 S_\mathrm{B}）與多重性（通常記為 \Omega 或 W，即與氣體宏觀狀態相對應的實微觀狀態數）之間的關係： {{NumBlk|:|S = k_\mathrm{B} \ln W|1}} 其中 k_\mathrm B 為波茲曼常數（亦簡寫為 k），其值為1.380649 ×…
蘭道爾原理
物理學定律蘭道爾定律（）理論上刻畫了至少須消耗多少能量，指出「任何對資訊邏輯上不可逆的操作，例如抹除位元，或兩路徑交匯，必增加資訊處理儀器——或其環境——不攜資訊自由度的熵。」 另一種表述是，如果觀測者喪失一物理系統的資訊，他亦無法使其做功。 計算過程若無資訊損耗，即所謂邏輯上可逆，則理論上可以不耗散熱能。這興起了可逆計算研究。確實，不可逆計算下，每耗散一焦耳能執行的計算次數是有上限的。若維持，則蘭道爾定律推導出的上限將於2050年左右…
熵
描寫為冰塊中分子分散性的増加]] '（Entropy）是一種測量在動力學方面不能做功的能量總數，也就是當總體的熵增加，其做功能力也下降，熵的量度正是能量退化的指標。熵亦被用於計算一個系統中的失序現象，也就是計算該系統混亂的程度。熵是一个描述系统状态的函数，但是经常用熵的参考值和变化量进行分析比较，它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用，在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义，是各领域十分重要的参量。 熵的熱力學…
熵 (统计物理学)
在经典统计力学中，由克劳修斯所早先提出的熵函数为引入概率论的统计熵；对统计熵之洞察，则于1870年由物理学家玻尔兹曼的工作导出。 吉布斯熵公式 一个系统的宏观态是分布的体现。该分布的吉布斯熵，则由以吉布斯命名的吉布斯熵公式给出。对具有离散微观态的经典系统（即经典粒子构成的系统）而言，若设 E_i 为第 i 个微观态的能量， p_i为事件“系统的能量取E_i”发生的概率，则该系统的熵为 :S = -k_\text{B}\,\sum_i p…
热寂
熱寂（）是猜想宇宙終極命運的一種假說。根據熱力學第二定律，作為一個「孤立」的系統，宇宙的熵會隨著時間的流逝而增加，由有序向無序，當宇宙的熵達到最大值時，宇宙中的其他有效能量已經全數轉化為熱能，所有物質溫度達到熱平衡。這種狀態稱為熱寂。這樣的宇宙中再也沒有任何可以維持運動或是生命的能量存在。熱寂宇宙的理論最早由威廉·湯姆森於1850年根據自然界中機械能損失的熱力學原理推導出的。赫爾曼·馮·亥姆霍茲和威廉·兰金1854年发展开尔文理论，认为…
H定理
H定理（）於1872年由路德维希·玻尔兹曼提出，在经典統計力學中描述物理量「H」在接近理想氣體系統中的下降趨勢，其中H這個積分數值代表分子隨時間流逝因傳遞而改變的動能，個別分子的動能可於統計後成為一特定的分布。由於H可以用作定義熱力學熵的一種表述，H定理是早期用來展現統計物理的威力。H定理可以從可逆微觀機制推導出熱力學第二定律。它被認為可以否證熱力學第二定律。 H定理可以很自然地從波茲曼提出的動力學方程式「波茲曼方程式」推導出。H定理衍…
标准摩尔熵
标准摩尔熵（）指在标准状况（298.15 K，105Pa）下，1摩尔纯物质的规定熵，通常用符號S°表示，單位是J/(mol·K)（或作J·mol−1·K−1，讀作「焦耳每千克开尔文」）。與标准摩尔生成焓不同，標準莫耳熵是絕對的。 計算 热力学第三定律表明，純物質在絕對零度下形成的完整晶體的熵為0，據此可以算出物質的絕對熵。 假想純固体從0 K（絕對零度）開始加熱到T K，絶對零度熵為S0 = 0，則T K時物質的絕對熵ST與各溫度下的C…
吉布斯悖论
吉布斯悖论，又称吉布斯佯谬（）是热力学和统计物理学中的一个概念，最早由美国物理学家约西亚·吉布斯提出来，该悖论一直是统计力学和量子力学的学科发展中的一个重要议题。 内容 吉布斯自己也考虑了如果理想气体的熵不混合，会出现两个理想气体相同的容器中的体积、质量、温度、压力等都相同的问题。 每个容器都有一定的熵S，当打开容器壁间的门，让气体颗粒在容器之间混合，此时由于系统处于平衡状态，因此不会发生宏观变化。双容器系统中的气体熵可以很容易地计算，…
混合熵
设在一密闭容器的两边分别装有服从理想气体假设的两种气体1和2，其温度及压力均相同，中间以一隔板隔开。当隔板抽去之后，1 和2两种气体分别扩散至整个容器空间，直至分布均匀为止。设x_1\,和x_2\,分别为气体1和气体2在混合气体中所占摩尔分数。混合熵\Delta S_m\,为： :\Delta S_m = -nR(x_1\ln x_1 + x_2\ln x_2)\, 其中R\,为气体常数, n\, 为气体的摩尔数。 参看 吉布斯悖论 熵…