题目:送交者: wasguru 于 2009-05-15 15:57:01:
有一瓶清水,用针头小心地往瓶底处引入一薄层墨水,然后绝热封闭起来。墨水中的颗粒密度大于水。
足够长时间后,墨水会向上扩散,整瓶水都会变黑。请分析,这个过程是熵增还是熵减?
注,这个扩散过程是在地面上,即有重力场的情况下发生的。
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abada解答:
墨水扩散的过程中整个系统还是熵增的。同样可用我微观态判断的办法:
我用3个粒子的模型说明了, 重粒子在上中下的几率是递增的.
而3万个粒子掷1万次骰子, 等于3个粒子掷1亿次骰子.
所以, 在极多粒子的宏观系统, 重粒子在上中下的密度为递增的状态的几率是最大的--这时重粒子在上中下的相对密度比例, 是与3粒子系统中1个重粒子在上中下的几率一致的. 达到这种分布就是平衡态.
回到墨水问题, 墨水的初始态, 集中在下方, 属于小几率状态. 系统向平衡态---最可机状态演化, 整个过程是熵增的。