熵的一个令人困惑的方面是它的能量/温度维度。对热力学和统计力学的回顾得出了六个结论:(1)熵的维数与开尔文温标的定义有关。(2) 当温度为T型定义为能量(称为暴风雨). (3) 每个粒子的无量纲熵通常在0到~80之间。它的价值有助于材料之间的比较和可访问状态数量的估计。(4) 利用无量纲熵和温度,玻尔兹曼常数k个是不必要的。(5) 脾气暴躁,千吨,通常不代表储存的系统能量。(6)当(广泛)热容量科克,暴风雨是能量转移需要通过单位增加无量纲熵。

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J.S.Dugdale,熵及其物理意义(Taylor&Francis,宾夕法尼亚州布里斯托尔,1996年),第101-102页。
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7
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8
C.Kittel和H.Kroemer,热物理(弗里曼,纽约,1980年),第2版。
另见第一版(威利,纽约,1969),第29、132–133页,
和C.基特尔,基础统计物理(威利,纽约,1958年),第27页。
9
B.K.Agrawal和M.Eisner,统计力学(威利,纽约,1988年),第40-47页。
10
另见B.H.Lavenda,统计物理学:概率方法(威利,纽约,1991年),第14-15页。他以传统方式定义了玻尔兹曼统计熵,但随后写道:“在大多数后续公式中,玻尔兹曼常数将被省略,这意味着温度将以能量单位测量。这在公式中引入了更大的对称性,尤其是在对偶勒让德函数方面。”
11
严格地说dS=δQ转速/T型是足够的,但不是必要的。只需对相关系统进行准静态的过程,即使系统与其环境发生不可逆转的交互也可能发生(参见参考。2).
12
普朗克计算N个A类1900年(参见参考。19)使用辐射数据。
“直接”确定N个A类,使用爱因斯坦的布朗运动理论,发表于
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另见A.爱因斯坦,布朗运动理论研究(纽约多佛,1956年),尤其是第60-62页。
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的现代价值N个A类通过对硅的晶格常数、密度和原子质量的测量可知。见R.D.Deslattes,“最近对阿伏伽德罗常数的估计”原子质量和基本常数由J.H.Sanders和A.H.Wapstra编辑(Plenum,纽约,1975),第5卷。
15
关于气体常数的现代测定方法,请参见B.W.Petley,基本物理常数和测量前沿(Hilger,Bristol,1985),第94-99页。玻尔兹曼不断利用的最佳现代价值k=参考号A类.
16
例如,参见M.W.Zemansky和R.H.Dittman,热和热力学(McGraw–Hill,纽约,1997),第7版,第186–191页。
17
克劳修斯使用了一种类似但不太为人所知的方法来获得方程式(1)。他的方法还要求文中给出绝对温度的定义。参见R.J.E.Clausius,热的力学理论(约翰·范·沃斯特,伦敦,1867年),第134-135页。
关于克劳修斯方法的有趣讨论可以在
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参见参考。5第27-32页。
19
参见M.普朗克,热辐射理论(纽约多佛,1991年)。这是莫顿·马修斯(Morton Masius)翻译的普朗克第二版沃姆斯特拉隆的沃勒松根吕伯理论(Vorlesungenüber die Theory der Wärmestrahlung)(1913). 普朗克写道(第120页),“…玻尔兹曼方程缺少因子k个这是因为波尔兹曼在计算中总是使用克分子,而不是分子本身。”普朗克的数值计算k个第172-173页给出了普朗克常数。值得注意的是,普朗克还计算了阿伏加德罗数和电子电荷。有关原始(1901年)文章的参考文献见第216页。
20
例如,参见R.Baierlein,原子与信息论(弗里曼,旧金山,1971年),第3章。
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一个很好的总结载于K.Ford,编辑,统计物理-1962布兰迪斯暑期学院理论物理讲座(本杰明,纽约,1963年),第3卷,第181-218页。
22
一个例外是Ref。8,其中τ贯穿始终。
23
被叫人(参考。5)以及Landau和Lifshitz(参考。6)采用这种观点。在F.Reif中采用了对比的观点,统计和热物理基础(麦格劳-希尔出版社,纽约,1965年),第99、136-137页。在这里,T型定义为无量纲的、和装置被认为是“……与角度量度具有相同意义的单位;它不涉及长度、质量或时间。”
24
参考文献。6,7,8,9,的广泛的无量纲熵被标记为σ,它与克劳修斯(广义)熵有关S公司通过S=kσ。相反,我们使用小写σ用于加强的每个粒子的无量纲熵和S公司d日对于广泛的无量纲熵。
25
σ可以用每摩尔的熵表示,摩尔=序号单位质量的熵,群众=秒/米如下所示:σ=Ms群众/(Nk)=纳秒摩尔/(Nk)=秒摩尔/R。后一个表达式表明,如果知道J K中的摩尔熵−1摩尔−1,那么σ=s摩尔/8.314.如果摩尔以卡路里/摩尔为单位,那么σ=s摩尔/2达到很好的近似值。
26
热力学第三定律意味着,对于所有通向绝对零度的路径,熵和无量纲熵接近相同的值。按照惯例,该值被定义为零。
27
R.P.鲍曼,现代热力学与统计力学(麦克米伦出版社,纽约,1992年),第345页。在这本书中,Sackur–Tetrode方程是这样写的S=R[1.5自然对数M+2.5岁自然对数T−自然对数P] +172.298,哪里M(M)是一摩尔的质量,单位为kg(6.02×1023颗粒)。例如,对于霓虹灯,M=0.020 18公斤.相反,在我们的方程式(13)中,M=20.18质量单位。
28
如果W公司用于使用公式(14)获得σ,对于较大的项,去掉小项N个,则使用反演公式(15)无法恢复W公司例如,如果W=Nq个N个,哪里q个是常数,那么σ=自然对数q+(克/牛顿)自然对数N个右边的第二个术语可以忽略不计N个.取第一项的反对数,我们恢复W=qN个,但不是因素N个.因此,公式(15)有助于获得W公司而不是它的精确值。
29
二十烷(又称二十烷),分子式为C类20H(H)42,每个分子有62个原子。虽然它在室温下是固体,但兰格化学手册列出了一个熵值,这意味着σ=112用于标准条件下的icosane气体。
30
R.C.托尔曼,统计力学原理(牛津大学出版社,牛津,1938年;纽约多佛再版),第95-98页。托尔曼推导出一般均分原理并表明,即使是由能量为动量是二次的。具体来说,如果u个是粒子速度和静止质量,那么[(亩2)/(1−u2/c(c)2)1/2]平均的=3千吨。均分适用于运动的仅在非相对论极限下的每粒子能量。
31
R.K.Pathria,统计力学(Butterworth-Heinemann,牛津,1996),第2版,第7章。
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R.Baierlein,热物理(剑桥大学出版社,纽约,1999年),第6-8、177-178、347-349页。
35
这就是众所周知的特鲁顿规则。例如,参见M.Sprackling,热物理学(美国物理研究所,纽约,1991年),第242页。价值观Δs摩尔≈85 J摩尔−1K(K)−1Sprackling引用暗示Δσ真空吸尘器≈10.
36
(34)中的第二项远小于1,如果(电汇D类)≫1/(2bN)。使用热容,C(T)=bNk(T/TD类),这意味着C(T)≫k/2。后者(在数量级意义上)与条件一致捷克对于Q=千吨诱导变化ΔSd日=1。
37
参见参考。16第355页,表13.4。
38
在“比特语言”中,无量纲熵是S公司d日[]=Sd日/自然对数2=Sd日/0.693,式(30)变为ΔSd日[]=1.44能量增加时的位数Q=τ。这反映了与2.718…倍可访问状态相关的附加缺失信息。
39
参见参考。5第203-207页。
40
独特的解决方案将存在,如果(?)2S公司d日/?U2)五、 N个消失在有限上U型间隔,这意味着无限C类v(v)对于这个范围U型值。经验上,对于单相系统,C类v(v)接近临界点时发散。
41
参见参考。32第138-140页。
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