第三章化學(xué)反應(yīng)的基本原理1克勞修斯

1、克勞修斯 （Clausius，1822一1888） “熵”是德國(guó)物理學(xué)家克勞修斯在年創(chuàng)造的一個(gè)術(shù)語(yǔ)，他用它來(lái)表示任何一種能量在空間中分布的均勻程度。能量分布得越均勻，熵就越大。如果對(duì)于我們所考慮的那個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，能量完全均勻地分布，那么，這個(gè)系統(tǒng)的熵就達(dá)到最大值。 只有當(dāng)你所使用的那個(gè)特定系統(tǒng)中的能量密度參差不齊的時(shí)候，能量才能夠轉(zhuǎn)化為功，這時(shí)，能量?jī)A向于從密度較高的地方流向密度較低的地方，直到一切都達(dá)到均勻?yàn)橹?。正是依靠能量的這種流動(dòng)，你才能從能量得到功。 在克勞修斯看來(lái)，在一個(gè)系統(tǒng)中，如果聽(tīng)任它自然發(fā)展，那么，能量差總是傾向于消除的。讓一個(gè)熱物體同一個(gè)冷物體相接觸，熱物體將冷卻，冷物體將變熱

2、，直到兩個(gè)物體達(dá)到相同的溫度為止。因此，克勞修斯說(shuō)，自然界中的一個(gè)普遍規(guī)律是：能量密度的差異傾向于變成均等。換句話說(shuō)，“熵將隨著時(shí)間而增大”。 人們?cè)缫褦喽ǎ芰考炔荒軇?chuàng)造，也不能消滅。這是一條最基本的定律；所以人們把它稱(chēng)為“熱力學(xué)第一定律”。 克勞修斯所提出的熵隨時(shí)間而增大的說(shuō)法，看來(lái)差不多也是非?；镜囊粭l普遍規(guī)律，所以它被稱(chēng)為“熱力學(xué)第二定律”?？藙谛匏乖?822年出生于普魯士的克斯林。他的母親是一位女教師，家中有多個(gè)兄弟姐妹。他中學(xué)畢業(yè)后，先考入了哈雷大學(xué)，后轉(zhuǎn)入柏林大學(xué)學(xué)習(xí)。為了撫養(yǎng)弟妹，在上學(xué)期間他不得不去做家庭補(bǔ)習(xí)教師。 1850年，克勞修斯被聘為柏林大學(xué)副教授并兼任柏林帝國(guó)炮兵

3、工程學(xué)校的講師。同年，他對(duì)熱機(jī)過(guò)程，特別是卡諾循環(huán)進(jìn)行了精心的研究。克勞修斯從卡諾的熱動(dòng)力機(jī)理論出發(fā)，以機(jī)械熱力理論為依據(jù)，逐漸發(fā)現(xiàn)了熱力學(xué)基本現(xiàn)象，得出了熱力學(xué)第二定律的克勞修斯陳述。 1854年，克勞修斯最先提出了熵的概念，進(jìn)一步發(fā)展了熱力學(xué)理論。他將熱力學(xué)定律表達(dá)為：宇宙的能量是不變的，而它的熵則總在增加。由于他引進(jìn)了熵的概念，因而使熱力學(xué)第二定律公式化，使它的應(yīng)用更為廣泛了。在克勞修斯的晚年，他不恰當(dāng)?shù)匕褵崃W(xué)第二定律引用到整個(gè)宇宙，認(rèn)為整個(gè)宇宙的溫度必將達(dá)到均衡而不再有熱量的傳遞，從而成為所謂的熱寂狀態(tài)，這就是克勞修斯首先提出來(lái)的“熱寂說(shuō)”。熱寂說(shuō)否定了物質(zhì)不滅性在質(zhì)上的意義，而且把熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用范圍無(wú)限的擴(kuò)大了?？藙谛匏褂?888年逝世，終年六十六歲。克勞修斯雖然在晚年錯(cuò)誤地提出了“熱寂說(shuō)”，但在他的一生的大部分時(shí)間里，在科學(xué)、教育上做了大量有益的工作。特別是他奠定了熱力學(xué)理論基礎(chǔ)，