狄拉克方程(5)

狄拉克方程

克劳修斯对变量S予以“熵”（希腊语：ενηροπια，entropia；德语：Entropie；英语：entropy）一名，希腊语源意为“内向”，亦即“一个系统不受外部干扰时往内部最稳定状态发展的特性”[3]。与熵相反的概念为“反熵”（希腊语：εκηροπια，ektropia，源意“外向性”；德语：Ektropie；英语ectropy）。

1923年，德国科学家普朗克来中国讲学用到entropy这个词，胡刚复教授翻译时灵机一动，把“商”字加火旁来意译“entropy”这个字，创造了“熵”字，发音同“商”。

值得注意的是，这条公式只牵涉到熵的增减，即熵一词只是定义为一个添加的常数。往后，我们会谈到熵的另一个独特的定义。

熵的增减与热力机

克劳修斯认为S是在学习可逆及不可逆热力学转换时的一个重要元素。在往后的章节，我们会探讨达至这个结论的步骤，以及它对热力学的重要性。

热力学转换是指一个系统中热力学属性的转换，例如温度及体积。当一个转换被界定为可逆时，即指在转换的每一步时，系统保持非常接近平衡的状态。否则，该转换即是不可逆的。例如，在一含活塞的管中的气体，其体积可以因为活塞移动而改变。可逆性体积转变是指在进行得极其慢的步骤中，气体的密度经常保持均一。不可逆性体积转变即指在快速的体积转换中，由于太快改变体积所造成的压力波，并造成不稳定状态。可逆性程序亦被称为半静止程序。

热力机是一种可以进行一连串转换而最终能回复开始状态的热力学系统。这一进程被称为一个循环。在某些转换当中，热力机可能会与一种被称之为高温热库的大型系统交换热能，并因为吸收或释放一定的热量而保持固定温度。一个循环所造的结果包括：

系统所做的功(可以是负数，就像对系统做的功是正数般) 高温热库之间的热能传递

基于能量守恒定律，高温热库所失的热能正等于热力机所做的功，加上热库所赚取的热能。（请参阅循环过程）。

当循环中的的每个转换皆是可逆时，该循环是可逆的。这表示它可以反向操作，即热的传递可以相反方向进行，以及所作的功可以正负号调转。最简单的可逆性循环是在两个高温热库之间传递热能的卡诺循环。