欧姆定律的一般形式范文第1篇
氨基酸组合效应:组成人体蛋白的8种氨基酸, 只要有一种含量不足, 其他7种就无法合成蛋白质。
点评:当缺一不可时, 一就是一切。
米格-2 5效应:前苏联研制的米格-2 5喷气式战斗机的许多零部件与美国的相比都落后, 但因设计者考虑了整体性能, 故能在升降、速度、应急反应等方面成为当时世界一流。
点评:所谓最佳整体, 乃是个体的最佳组合。
磨合效应:新组装的机器, 通过一定时期的使用, 把磨擦面上的加工痕迹磨光而变得更加密合。
点评:要想达到完整的契合, 须双方都做出必要的割舍。
关键词:指导
波特定理:当遭受许多批评时, 下级往往只记住开头的一些, 其余就不听了, 因为他们忙于思索论据来反驳开头的批评。
——英国行为学家l.w.波特
点评:总盯着下属的失误, 是一个领导者的最大失误。
蓝斯登定律:跟一位朋友一起工作, 远较在父亲之下工作有趣得多。
——美国管理学家蓝斯登
点评:可敬不可亲, 终难敬;有权没有威, 常失权。
吉尔伯特法则:工作危机最确凿的信号, 是没有人跟你说该怎样做。
——英国人力培训专家b.吉尔伯特
点评:真正危险的事, 是没人跟你谈危险。
权威暗示效应:一化学家称, 他将测验一瓶臭气的传播速度, 他打开瓶盖1 5秒后, 前排学生即举手, 称自己闻到臭气, 而后排的人则陆续举手, 纷纷称自己也已闻到, 其实瓶中什么也没有。
欧姆定律的一般形式范文第2篇
十一、生活中的启示 ——联想自然，贴切生活
【习作要求】
1、 写清楚事情的经过，描写要具体、形象。
2、 注意生活现象与受到的启发，两者之间的联系要自然、贴切，把受到的启发要写清楚。 【教学目标】
1、 引导学生回忆生活这本无字的书，从一件小事、一句格言、一幅画面产生联想，交流生活中获得的启示。
2、 选择生活中的一个角度，写清事情的经过，把得到的启示写清楚。
3、 留心观察生活，做生活的有心人。提高学生的观察能力和认识事物分析事物的能力，提高写作水平。 【教学重点】
引导学生选择生活中有意义的素材，写清事实经过，抓住重点进行详写，内容要具体，联想自然、贴切。 【设计理念】
引导学生回忆生活，在自己经历的生活中，选择有意义的写作素材，为学生写好作文创造条件。学生就会轻松地把自己的所见所闻说一说，这样由说到写，在回忆往事的过程中，激发出学生的情感和写作欲望，再引导学生抓住细节进行描写，这样，情与景与事就会自然地
融为一体。 【课前准备】 课件
第一课时
一、设置情境，导入新课。
同学们，大家好，欢迎大家来到快乐课堂，今天上课之前老师先给大家讲个故事，想不想听?师讲《回声》的故事。 出示课件——
2、3 从前，有一个小男孩不懂得什么是回声。一天，他对着大山喊道：“喂，喂!”回声也喊道：“喂，喂!”他又好奇地问道：“你是谁?”回声也问道：“你是谁?”小男孩又大叫起来：“笨蛋!大笨蛋!”回声也毫不客气地回敬他：“笨蛋!大笨蛋!”男孩很气愤，跑回了家，把事情告诉了妈妈，妈妈说：“是你不对呀!只要你和和气气地对他说话，他也会和和气气地对你说话的。” 同学们，听了这个故事，你想到了什么? 出示课件——4 (在交流中，学生初步感受到：留心处处皆学问，只要我们善于观察，勤于思考，一定会获得一个又一个启示。)
二、巧妙审题，明确要求。
1、借《中国少年报》知心姐姐的约稿信明确习作要求。
同学们，你们知道吗，最近你们看过《中国少年报》吗?知心姐姐开始约稿了，我们来看看吧!
出示课件——5 亲爱的同学们：
你们好!
生活中的启示真是无处不在，一件小事、一句格言、一幅漫画„„都能引起我们的思考。请以“___的启示”为题，写一篇作文，内容要具体，选材要真实，能给人以启示。
来稿请寄：北京市朝阳区左家庄北里5号楼《中国少年报》编辑部，知心姐姐收。邮编：100028。 祝你们成功!
知心姐姐 11月13日
3、 看完知心姐姐的约稿，你明白知心姐姐要我们写什么?什么内容?有哪些要求? 出示课件——6 (引导学生了解征稿要求：要我们写什么?写什么内容?有哪些要求?
一件小事、一句格言、一幅漫画„„)
(设计意图：这一环节借知心姐姐“约稿信”的形式，巧妙提出习作要求，激起学生跃跃欲试的写作心态，把“要我写”转变为“我要写”。由于发表文章可以给孩子带来荣耀和自信，学生写作文的动力就跟通常写作教学状态下的作文动力大不相同，他们的内在动力将被激发出来。)
三、回忆启示，全班交流。
1、师：同学们，打开记忆的闸门，我们会发现生活的启示无处不在，能不能用一两句话说说呢? 出示课件——7
2、学生说启示。
(设计意图：这一环节旨在解决“写什么”的问题，帮助学生打开作文的思路，学生可从不同的角度思考，培养他们的构思能力。)
3、明确不同内容的不同要求：
一件小事：把事情的发生和经过讲清楚，把从中得到的启示说明白。 一句格言：是一句什么话，联系实际说说它给自己的帮助和启发是什么。
一幅漫画：图上画了什么，使你联想到了什么，对我们有什么启发。 这些要求概括起来就是八个字：写清事实，写明启示。
四、学习例文，领悟写法。
有一个小作者，因为小小的鞋带引发了一番思考，受到了很大启示。你们想不想看看? 出示幻灯片——8
鞋带给我的启示
生活中的每一天不可能都是风和日丽的，而生命也就因遭遇一次次挫折和坎坷才能激发出人生一脉脉幽香，生命中的每一个小小举动都有可能带给你改变一生的启示。
记得在五年级的一次跳绳比赛中，我的鞋带没打好结，散了。我
急于比赛，认为鞋带不算什么，没理它。不料，一上阵，我就连连败下阵来。原因呢，就是那鞋带，我总是踩住它，跳不起来。最后我的成绩最糟糕，一下将我们班的成绩拉了下来，原本第二名的我们班，一下子就落到了倒数第三名。唉!在比赛前我为何不想想鞋带将给我带来的后果呢?
鞋带在这次比赛中所扮演的角色不正是日常生活中的一枚“小扣子”、一个“小钉子”吗?谁又会想到一个“钉子”的作用呢?它是那么小，那么的不起眼，但它却成了整个故事的主角。这正是：
“少了一枚铁钉，掉了一只马掌; 掉了一只马掌，瘸了一匹战马; 瘸了一匹战马，败了一次战役; 败了一次战役，丢了一个国家。”
谁都不会想到吧，往往一件平凡、普通的东西，一个不经意的举动会给你多大的改变，这改变可能是一条铺向成功的道路，也可能成为一个阻碍你走向成功的绊脚石!
生活给予你一个又一个的苦难，同时也给予你一个又一个的启示，请将它们积累起来吧，这一次次经验将为你铺平以后的路。
1、指名分段朗读。看谁读得有感情，奖励。
2、回答问题。 出示课件——9
4、 理清文章思路。 出示课件——10
开头：谈话引入
中间：回忆事情的经过，产生联想。 结尾：总结感受。
五、拓展思路，合作交流。
1、怎样把你生活中的启示写具体、写深刻呢? 出示课件——11 应该注意以下几点：
A、 选择印象深刻的人或事。
B、 写清事情的来龙去脉;一句格言给你的帮助启发;一幅漫画的画面内容。
C、 由此你联想到了什么?写明白从中得到的启示，写出自己独特感受。
2、说说你生活中的启示。 出示课件——
12、13
你参加过什么活动吗，比如比赛、旅游„„让你感触很深 由一句格言，一幅图画让你受到了什么启示?
3、四人小组交流启示。
4、全班交流。
(鼓励学生在交流倾听中互动。)
(设计意图：这一环节的目标解决“怎么写”的问题，有了材料，怎么表达?我先让学生明确不同内容的不同要求，再通过音频课件，让学生进一步感受交流表达的方法，在此基础上，进行小组交流，互相
学习，取长补短，为习作打下扎实的基础。)
六、自主创新，写作练习。
1、鼓励投稿。
多好的启示啊!知心姐姐看了一定特别喜欢。回去以后，请对作文细心地修改抄正，然后交给你们的老师，统一寄出去，老师和知心姐姐都在期待着你们的成功!
2、明确要求。 出示课件——14
题目：( )的启示 由( )想到的 开头：谈话引出下文、回忆开头 中间：
A、 选择印象深刻的人或事。
B、写清事情的来龙去脉;一句格言给你的帮助启发;一幅漫画的画面内容。
C、由此你联想到了什么?写明白从中得到的启示，写出自己独特感受。
结尾：总结点题
3、学生写练，教师巡视指导。
八、总结。
这节课我们畅谈了生活中的启示，同学们知道吗，时时留心生活，处处认真体会，经常感悟生活给我们的启示，你就会获得丰富的知识，明白更多的道理，人也变得越来越聪明。
九、板书设计。
十一、生活中的启示 ——联想自然，贴切生活
题目：( )的启示 由( )想到的 开头：谈话引出下文、回忆开头 中间：
A、 选择印象深刻的人或事。
B、写清事情的来龙去脉;一句格言给你的帮助启发;一幅漫画的画面内容。
C、由此你联想到了什么?写明白从中得到的启示，写出自己独特感受。
欧姆定律的一般形式范文第3篇
1.在学生实验的基础上得出牛顿第二定律，并使学生对牛顿第二定律有初步的理解。
2.通过学生分组实验，锻炼学生的动手实验能力。 3.渗透科学的发现、分析、研究等方法。
二、重点、难点分析
1.牛顿第二定律本身是力学的重点内容，所以在学生最初接触这个规律时就应打好基础。
2.由于采用新的教学方法，在课堂密度加大的情况下如何完成教学进度，成为教学过程中的一个难点。
三、教具
1.学生分组实验牛顿第二定律器材(木板、小车、打点计时器、电源、小筒、细线、砝码、天平、刻度尺、纸带等)。
2.计算机及自编软件，电视机(作显示)。 3.投影仪，投影片。
四、教学过程 (一)引入新课
1.复习提问：物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述，物体运动状态改变与何因素有关?关系是什么?(学生回答：物体运动状态改变快慢用加速度来描述;加速度与物体质量及物体受力有关，关系是：物体受力越大，物体加速度越大;物体质量越大，物体加速度越小。) 2.引课提问：物体的加速度与物体所受外力及物体的质量之间是否存在一定的比例关系?如果存在，其关系是什么?请同学猜一猜。(当学生提出物体加速度可能与物体受力成正比，与物体的质量成反比时，教师予以表扬。)我们的猜想是否正确呢，需要用实验来检验。这就是我们这节课所要研究的牛顿第二定律。
(二)教学过程 1.实验介绍 投影：实验装置图
讲解：我们用小车作为研究对象，通过在小车上增减砝码可以改变小车质量。在小车上挂一根细线，细线通过定滑轮拴一个小桶，小桶内可以放重物，这时小车受到的拉力大致是小桶及重物的重力，我们可以通过改变小桶内的重物来改变小车受到的拉力。我们研究小车的加速度a与拉力F及小车质量M的关系时，可先保持M一定，研究a与F的关系;再保持F一定，研究a与M的关系。这是物理学中常用的研究方法。
下面我们先保持小车质量不变，拉力F取几次不同的数值，测出每一次小车的加速度a，从而研究a与F的关系。
提问：如何测出小车的加速度?(学生回答：可用打点计时器。)再追问：测加速度的公式是什么?(学生回答公式，若学生回答不清时，可帮助其答出。)
讲解：怎样才能直观地反映出a与F是否成正比呢?我们可以借助图象：用横轴表示拉力，用纵轴表示加速度，若加速度随拉力的变化图线是一条过原点的直线，就可以说明a与F成正比。我们改变几次拉力的大小，并测出每次拉力所对应的小车加速度，就可以得到几组数据，每组数据对应图象中的一个点，根据这几个点就可以连出加速度随拉力变化的图象，并根据图象作出是否成正比的判断。
板图：
讲解：在小车运动过程中不可避免的要受到摩擦力的作用，这个摩擦力也会影响到小车的加速度，如何消除摩擦力的影响呢?我们可以把木板的一端垫高，使小车在没有受到拉力时恰能够在木板上做匀速运动，就是用重力的下滑分力与摩擦力平衡，这时再加拉力，小车的加速度就只由拉力而产生了。
由于一节课时间有限，所以我们共同完成这个实验：每组只做一个拉力作用下小车产生加速度的情况，但不同的组取的拉力值不同，如第一组拉力为0.1N、第二组拉力为0.2N、第三组拉力为0.3N„„而我们所用的小车质量是相同的，这样我们把大家的数据综合起来，就得到质量相同的小车在若干个不同拉力作用下的加速度了。
另外为了节约时间，我们采用计算机处理数据。
开机并讲解：这个数据处理软件功能是这样的：我们只要把s
1、s
2、s
3、s
4、s
5、s6及记数点的时间间隔T输入，计算机就会自动算出小车的加速度a，并且根据输入的对应拉力F的数值，作出a随F变化的图线。
2.学生实验
实验：(约8至10分钟)教师巡视; 提问：学生实验数据报出并输入计算机; 操作：由数据得出图线;
讲解：由实验可知，物体的加速度与所受拉力成正比。 板书：a∝F 3.实验介绍
讲解：下面再保持拉力不变，研究a与M的关系。刚才我们猜测a与M可能是反比关系，怎样才能从图象上反映a与M是否反比呢?我们可以以1/M为横轴，以a为纵轴，若所得图线为过原点的直线，则表明a与1/M成正比，也就是a与1/M成反比。
下面我们仍然分组来进行实验，我们都选拉力为0.1N，通过在小车上增加砝码来改变小车质量，第一组取小车的质量为0.2kg、第二组取小车的质量为0.3kg、第三组取小车的质量为0.4kg„„实验数据的处理也与刚才相似，只是此时不再输入拉力，而是输入小车的质量M并自动换算出质量的倒数1/M，并根据几组质量值及对应的加速度作出a随1/M变化的图线。 4.学生实验
实验：(约7到8分钟)教师巡视; 提问：学生实验数据报出并输入计算机; 操作：由数据得出图线;
讲解：由实验可知，物体的加速度与物体质量成反比。 板书：a∝1/M 5.结论分析
根据实验我们证实了我们的猜想：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体质量成反比。这就是著名的牛顿第二定律。
板书：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体质量成反比。 用公式表示为 a∝F/M F∝Ma 若改写为等式，应乘一系数k F=kMa 如果我们把1牛顿定义为：使质量1千克的物体产生1米/秒2加速度的力为1牛顿，这时等式左侧为1，等式右侧为k。也就是说我们采用这种定义方式可以使k=1，此时牛顿第二定律的表达式为
板书：F=Ma 讲解：下面我们对牛顿第二定律进行进一步的讨论：首先我们可以注意刚才小车所受到的拉力，实际是小车所受到的合外力，所以牛顿第二定律中的F应为物体受到的合外力。
板书：(1)F为合外力
其次我们可以注意到小车的加速度方向与拉力方向是一致的，这就是牛顿第二定律的方向性。
板书：(2) a的方向与 F一致
另外，物体某一时刻的加速度，只由它此刻的受力决定，而与其他时刻的受力无关，这就是牛顿第二定律的即时性。
板书：(3)即时性 (三)课堂小结：这节课我们通过实验得出了牛顿第二定律，并且对这个规律有了初步的了解。牛顿第二定律是力学中的一个很重要的规律，今后我们还要进一步学习和讨论。
五、说明
1.设计思路：本节课的设计出发点在于更多地调动学生参与，使其动手动脑，以提高其能力。本节课的关键在于电脑辅助实验数据处理，提高了课堂密度，有可能在一节课内完成讲授与实验。本节课设计时隐含了“假说”——“实验验证”的科学研究方法，电脑辅助实验数据处理，烘托了科学研究气氛。 2.本节课学生实验器材即学生分组验证牛顿第二定律器材，电脑软件系自制软件：包括表格(输入s1至s6及T即可算出a，根据a和F或1/M的值即可在图象中描点连线)和图象，也可以用一些现成的软件如Excel等。
欧姆定律的一般形式范文第4篇
关键词：力学定律;独立性;一致性
力学是一门古老的学科，它的发展与人类生产实践密切相关，虽然微观客体遵从量子力学规律，描述物体高速运动则是用相对论力学，但是，对于日常生产和生活中的大多数力学现象，经典力学仍然是适用的。力学定律是构成力学体系的重要组成部分，它揭示了物体运动时的变化规律。研究和探讨力学定律的内在关系，对我们学习力学和指导力学教学有着积极的意义。
1 牛顿三定律及其独立性分析
1.1 牛顿第一定律的独立性
牛顿第一定律的内容是：任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，首先牛顿第一定律为牛顿第二定律准备了概念(力、惯性质量、惯性系)，并定性阐明力和运动的关系;其次牛顿第一定律主要说明物体不受外力作用时的运动状态，不受外力作用和物体所受外力矢量和为零(合力为零)不是一码事，不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特殊情况，F=0肯定导出加速度a=0，但加速度等于零的运动是什么运动，牛顿第二定律不能回答，还是得由牛顿第一定律本身彻底阐明惯性运动(静止或匀速直线运动)。
显然，牛顿第一定律确实是完全独立的基本定律，用其解决的问题，别的任何规律都无法解决，牛顿第二定律、牛顿第三定律根本不能取代牛顿第一定律。
1.2 牛顿第二定律的独立性
牛顿第二定律的内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。用公式表达是F=ma。牛顿第二定律定量阐明了力与运动的关系，具体说是力、惯性质量和加速度的定量关系。牛顿第二定律揭示了物体质量的惯性本质，质量是物体惯性大小的定量量度，物体的质量越大，物体的惯性就越大，物体的质量是维持物体惯性运动的根本原因;力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因，力的作用产生加速度大小的难易程度取决于物体的惯性、质量。牛顿第二定律进一步表明：相同力作用于不同物体上，质量大的物体获得的加速度小，质量小的物体获得的加速大，即加速度大小与质量成反比;不同力作用于同一物体上，大力产生大的加速度，即加速度大小与外力成正比。牛顿第二定律同时给出了力的独立作用原理(叠加原理)，即当存在多个力共同作用于同一物体时，物体获得的加速度是每个力单独作用时产生的加速度的矢量和，这为解决复杂力作用产生的运动效果提供了保障，能实现已知受力情况求解全部运动信息;反之，也可以由运动分析决定受力总效果，也即复杂运动可以分解简单运动的矢量叠加。总之，牛顿第二定律引入惯性、质量和全面完整刻画物体因受力作用而产生加速度中，加速度与外力及质量的定量关系F=ma，构成了牛顿第二定律独立于其他两条定律的深刻内涵和根本原因。
1.3 牛顿第三定律的独立性
牛顿第三定律的内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。公式表达式为F=-F'。牛顿第三定律研究的是物体之间相互作用制约联系的机制，研究对象至少是两个物体，两个以上的物体之间的相互作用，总可以区分成若干两两相互作用的物体对，于是由仅关注单一物体(只研究一个物体)的牛顿第一定律和牛顿第二定律出发，结合牛顿第三定律扩展了研究对象，就自然而然地解决了全部不论多么复杂的系统的动力学问题了。牛顿第三定律确实是完全独立的基本规律，它不能由牛顿第二定律推演得出，牛顿第二定律也代替不了牛顿第三定律，牛顿第一定律更不能取代牛顿第三定律。牛顿第三定律的正确性要靠大量实践来检验，牛顿第三定律其实是用力的语言表达的动量守恒定律，而动量守恒定律是自然界中普遍成立的少量几条基本物理规律之一，动量守恒定律在任何物理领域中均成立。
2 牛顿运动三定律内在一致性
牛頓运动三定律的内在一致性是指三定律不互相矛盾，均承前启后，一条龙逻辑相容构成有机整体。具体表现为：
(1)牛顿运动三定律在研究对象上呈递进关系。牛顿第一定律、牛顿第二定律只研究单一物体，可以只有一个物体，也可以是从众多物体中隔离出一个物体来作为研究对象，它们要解决的是这么一个物体，不受力作用或受很多力作用后的运动问题——静止或匀速直线运动，又或者获得多大加速度;牛顿第三定律扩展了研究对象，它研究的至少是两个以上的物体之间的相互作用，这种相互作用制约或影响了研究对象或研究对象以外的其他物体的运动。可见只有把牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律有机结合才能顺理成章地解决全部复杂的动力学问题。由质点的动力学出发去解决质点组的力学问题、刚体的力学问题、振动的波动的力学问题、流体的力学问题。
(2)牛顿运动三定律都只在牛顿第一定律确定的惯性参考系成立。牛顿绝对时空中的惯性系虽然存在逻辑循环或称逻辑同一之难，但在动力学的力的语言表达中惯性系是理论体系必不可少的，确定了惯性参考系一切动力学问题迎刃而解了。此外，任何科学都不可能做到绝对真理，力学也是一门近似程度比较高的科学，不受力的物体不存在，绝对静止的物体不存在，宇宙中的引力不可避免，都要说明绝对的惯性系不存在，但近似的惯性系是始终存在的。地球是近似惯性系，太阳是近似程度更高的惯性系。牛顿运动三定律只在惯性系中适用，说明了三定律的一致性。
牛顿运动三定律只适用范围于实物物体、宏观、低速运动范围内，并且只能在惯性参考系中使用。非惯性系(加速系)中必须引入惯性力，才能使用牛顿定律，高速领域必须采用爱因斯坦相对论，微观领域必须使用量子力学。
参考文献
[1]张汉军，李进普.牛顿三定律是一个完整的理论体系——《工程力学》教材问题之一[J].承德民族职业技术学院学报，2003(2)：13-14.
[2]王兰芳，邓家干.重新认识牛顿力学[J].陕西工学院学报，2003(4)：38-41.
[3]冯浩，杨洋.牛顿力学在物理学中的地位[J].张家口师专学报，2003(6)：57-61.
欧姆定律的一般形式范文第5篇
在定律中“物体”的概念，物体是由原子、分子、质子、中子、电子、夸克等基本粒子构成的，构成物体的基本粒子就有基本粒子的数量及排列方式、位置共同存在的事实。还有绝对化的“任何物体”这几个字，可以认为，任何物体就是基本粒子的任何数量及任何排列方式、位置。在定律中所讲到的“质量”，对于“质量”来说，也有基本粒子的数量及排列方式、位置共同存在的事实。还有与距离的平方成反比。总结：两个质点之间万有引力的大小：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。
库仑定律：“两个磁极间的引力或斥力的方向在两个磁极的连线上，大小跟它们的磁极强度的乘积成正比，跟它们之间距离的平方成反比。” 在定律中“磁极”的概念，磁极是由原子、分子、质子、中子、电子、夸克等基本粒子构成的，构成磁极的基本粒子就有基本粒子的数量及排列方式、位置共同存在的事实。
在定律中所讲到的“磁极强度”，对“磁极强度”来说，也有基本粒子的的数量及排列方式、位置共同存在的事实。还有与距离的平方成反比。
总结：两个磁极间的引力或斥力的大小：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。通过以上总结，证明了影响万有引力大小与影响磁力的大小的因素是同样的：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。由此证明，万有引力与磁力可以转换，物体间是万有引力或是磁力是由基本粒子的排列方式、位置所决定。电埸同样也用以上的理由。关于电与磁的互相转换，网友们是很清楚的，没有必要多讲了。
当然，有的网友不同意用原子、分子的排列来统一牛顿万有引力定律与库仑定律，但是，你无法否认：“两个质点之间万有引力的大小：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。”，“两个磁极间的引力或斥力的大小：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。”这样的客观存在的事实.
欧姆定律的一般形式范文第6篇
论文题目： 热力学的第二定律的认识和思考
论文作者： 钟家业
作者学号：
所在院系： 机电工程学院
专业班级：
指导老师：
1
热力学的第二定律的认识和思考
摘要
热力学第二定律是热力学的基本定律之一，是指热永远都只能由热处转到冷处(在自然状态下)。它是关于在有限空间和时间内，一切和热运动有关的物理、化学过程具有不可逆性的经验总结。广义生命演化意义上的熵，体现了生命系统衰落的过程。
关键词 热力学第二定律,第二类永动机，熵，时间，生活
1. 热力学第二定律及发展
1.1、热力学第二定律建立的历史过程
19世纪初，人们对蒸汽机的理论研究还是非常缺乏的。热力学第二定律就是在研究如何提高热机效率问题的推动下，逐步被发现的，并用于解决与热现象有关的过程进行方向的问题。1824年，法国陆军工程师卡诺在他发表的论文“论火的动力”中提出了著名的“卡诺定理”，找到了提高热机效率的根本途径。从1840年到1847年间，在迈尔、焦耳、亥姆霍兹等人的努力下，热力学第一定律以及更普遍的能量守恒定律建立起来了。1848年，开尔文爵士(威廉·汤姆生)根据卡诺定理，建立了热力学温标(绝对温标)。这些为热力学第二定律的建立准备了条件。 1850年，克劳修斯从“热动说”出发重新审查了卡诺的工作，考虑到热传导总是自发地将热量从高温物体传给低温物体这一事实，得出了热力学第二定律的初次表述。后来历经多次简练和修改，逐渐演变为现行物理教科书中公认的“克劳修斯表述”。与此同时，开尔文也独立地从卡诺的工作中得出了热力学第二定律的另一种表述，后来演变为更精炼的现行物理教科书中公认的“开尔文表述”。上述对热力学第二定律的两种表述是等价的，由一种表述的正确性完全可以推导出另一种表述的正确性。他们都是指明了自然界宏观过程的方向性，或不可逆性。克劳修斯的说法是从热传递方向上说的，即热量只能自发地从高温物体传向低温物体，而不可能从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。利用致冷机就可以把热量从低温物体传向高温物体，但是外界必须做功。开尔文的说法则是从热功转化方面去说的。功完全转化为热，即机械能完全转化为内能可以的，在水平地面上运动的木块由于摩擦生热而最终停不来就是一个例子。但反过来，从单一热源吸取热量完全转化成有用功而不引起其他影响则是不可能的。[1] 1.2、热力学第二定律的表述
1.2.1、 热力学第二定律的开尔文表述
2
热力学的第二定律的认识和思考
不可能从单一热源吸取热量, 使之完全变为有用的功而不产生其他影响。这是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的。表述中的“单一热源”是指温度均匀并且恒定不变的热源。若热源不是单一热源，则工作物质就可以从热源中温度较高的一部分吸热而向热源中温度较低的另一部分放热, 这实际上相当于两个热源。“其他影响”是指除了单一热源所吸收的热用来作功以外的任何其他变化. 当有其他影响产生时 ,把由单一热源吸来的热量全部用来对外作功是可能的。开尔文表述还可表达为：第二种永动机是不可能造成的。所谓第二种永动机就是一种违反开尔文表述的机器,它能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不产生其他影响, 但这种机器不违反能量转化与守恒定律。如果这种热机能够制成,那么就可以利用空气或海洋作为热源，从它们那里不断吸取热量而做功。果真如此,令人头痛的能源问题也就解决了,因为海洋的内能几乎是取之不尽的。 1.2.2 热力学第二定律的克劳修斯表述
不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。这是按照热传导的方
3
热力学的第二定律的认识和思考
向性表述的。可以证明, 热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等效的。热力学第二定律是总结概括了大量事实而提出的,由热力学第二定律作出的推论都与实验结果符合，从而证明了这一定律的正确性。经验告诉我们, 功可以完全转变为热,而热力学第二定律指出,要把热完全变为功而不产生其他影响则是不可能的。但这一结论由热力学第一定律是得不到的，因为无论功变热或热变功都不违反热力学第一定律。经验还告诉我们 ,当两个温度不同的物体互相接触时,热量由高温物体向低温物体传递。但是热力学第二定律的克劳修斯表述指出，热量不可能自发地由低温向高温传递。而这一结论也是不能从热力学第一定律得到的,因为这个过程也不违反热力学第一定律。由此看出 ,热力学第二定律是独立于热力学第一定律的新规律 ,是一个能够反映过程进行方向的规律。热力学第二定律说明物体的内能不能完全地(在不产生其他影响下)转变为功，相反，功却可以完全地转变为物体的内能。因此，功转化为内能的过程带有单向性，是不可逆的。在自然界中存在着大量的不可逆现象，例如，热量从高温物体自发地传向低温物体 ,气体自发地向真空膨胀, 两种气体自发混合( 互扩散) 等 . 显然热力学第二定律隐含地指出了其他不可逆过程的单向性。所以 ,热力学第二定律是所有单向变化过程的一般规律。
下面我们从反面来说明这两种说法的确是等价的：
①如果我们否定克劳修斯的说法，认为热量可以自发地从低温物体B传向高温物体A，见图4-1(a)的示意图，设这个热量为Q，我们再设想有一个卡诺热机，从高温热源A吸取热量Q，一部分转化为有用功W，另一部分Q′传给了低温热源B，这样的整个过程中，高温热源A没有发生变化，相当于只从低温热源B吸收了(Q-Q′)的热量而全部转化为有用功，而不产生其他影响，从而开尔文的说法也就被否定了。
4
热力学的第二定律的认识和思考
②反过来，如果我们否定了开尔文的说法，认为可以从单一热源A吸取热量，全部转化为有用功而不产生其他影响，见图4-1(b)的示意图，设这部分热量为Q1，做的有用功为W1(Q1-W1)，我们再设想这部分有用功是带动一个理想的致冷机工作，它从另一个低温热源B处吸收热量Q2，向热源A放出热量Q1′，则满足Q1′=Q2+W1，而Q1=W1，所以Q1′=Q2+Q1。这样，总的效果相当于从低温热源B处吸收了热量Q。，向高温热源A放出的热量Q1′，在补偿了Q1以后，正好也是Q2，这就等于热量Q。自发地从低温热源B传向了高温热源地并没有发生其他变化，这就否定了克劳修斯的说法。
1.2.3 热力学第二定律的普遍表述
1865年，克劳修斯引进“熵”的概念来反映这种运动变化的过程和方向, 从而可以从数学上严格地表述热力学第二定律。“熵”一词来源于希腊语 entropia, 原意是转换 ,中文意思是热量被绝对温度除所得的商。克劳修斯指出,在一个孤立系统(或叫封闭系统)内, 熵的变化总是大于或等于零, 也就是说，孤立系统的运动变化总是要沿着使熵增大的方向进行, 最后的平衡状态则对应于熵的最大可能值。于是热力学第二定律的最普遍表述为：可以找到这样一个态函数——熵 ,它在可逆过程中的变化等于系统所吸收的热量与热源的绝对温度之比;在不可逆过程中, 这个比值小于熵的变化。即对于无穷小的过程 ,有
(1)
结合热力学第一定律得
5
热力学的第二定律的认识和思考
( 2) 在( 2) 式中 , 等号对应于可逆过程, 不等号对应于不可逆过程。这个式子是热力学理论的基本方程。假设过程是绝热的, 即 dQ=0,则由( 1) 式得到
( 3) 由此可见, 在绝热过程中, 系统的熵永不减少。对于可逆绝热过程, 系统的熵不变; 对于不可逆绝热过程,系统的熵总是增加,这个结论叫做熵增加原理。根据熵增加原理 ,任何自发的不可逆过程 ,只能向熵增加的方向进行，于是熵函数给予了判断不可逆方向的共同准则. 既然从非平衡态到平衡态的过程中，熵总是增加，那么系统越接近平衡态，其熵值就越大，所以熵的数值就表征系统接近稳定平衡态的程度。
1.3、热力学第二定律的适用范围
1.3.1 经典热力学第二定律及其适用范围
热力学第二定律是十九世纪中叶由W·汤坶孙(开尔文爵士)和克劳修斯在研究卡诺的热机理论和热功转换问题时提出来的。他们分别提出了自己的表述，并证明了这两种表述是等价的。后来，普朗克等人还提出了一些表述，同样也进行了等价性证明。热力学第二定律的这种表述的多样性与物理学的有些定律不一样。它是以一个实际过程的不可逆性来表述一个普遍的自然规律。即自然界的一切实际过程自发进行都沿一定的方向(具有单向性)。或者说一切实际过程都具有不可逆性。
两种经典表述都提到的“不产生其它影响”的条件及前面所说的“自发进行”意眯着：所研究的实际过程是在孤立系中进行的，孤立系中这些过程具有单向性。克劳修斯经过十多年的努力，终于找到了热力学第二定律的数学表述，这就是著名的熵增原理 ：孤立系的熵永不减少。(若Q=0，刚△s≥0 ) 由于孤立系的熵只能增加，即系统只能沿退化的方向进行。这与自然界和人类社会的实
际演化过程相矛盾。因而热力学第二定律自然不适用于生命现象和社会现象这样一些不断进化的领域 。
克劳修斯等人将热力学第二定律外推到宇宙，得出了 “宇宙的熵趋于一个极大值”的命题。这就是著名的“热寂说”，即全宇宙最终将达到热平衡。长期以来，人们一直认为字宙是静态的，在时间上无始无终，似乎早该处于热寂了。而实际情况正好相反。这自然遭到了当时许多著名的科学家和哲学家的批判。其中一个重要的论点
6
热力学的第二定律的认识和思考
是：热力学第二定律是在有限的宏现系统中得出的规律，不能外推到无限宇宙。因而，长期以来都认为热力学第二定律不适用于宇观系统。这一论点现在还在大多数教科书与文献中出现。
1.3.2 “宇宙膨胀”模型与“热寂”佯谬的消除
“ 热寂说 ”以及对它的批判，都是建立在当时人们对宇宙的认识基础上的。对它的批判总使人感到说服力不强。例如有限条件下得到的结论，就同样有外推成功的先例。热力学第一定律的外推，得出的宇宙的能量守恒就被认为是正确的。上世纪二十年代，以美国天文学家哈勃观察到的星系红移现象为基础而建立起来的大爆炸宇宙学使我们认识到，我们所能观察到的宇宙并不是静态的，而是在不断膨胀。在此基础上，七十年代以后，人们又重新对热寂说进行了考察，发现随着宇宙的膨胀，由于粒子与辐射的温度随膨胀的线度的变化规律不同，即使宇宙最初处于温度均匀的热平衡状态，也会随着膨胀而出现温差，从无序向有序变化，而不会热寂。另一方面，如果宇宙是静态的，则对每一个静态体系总有一个最大熵。而对膨胀的宇宙 ，每一瞬时对可能达到的最大熵也是不断增加的。只要膨胀得足够快，宇宙实际的熵与最大熵的差异就会越来越大，宇宙离热寂也会越来越远。而不管宇宙是否是有限的和孤立的。这样 “热寂佯谬”就以这出入意料的方式迎刃而解了。人们这才发现，“热寂说”的问题是出在人类对宇宙的认识上，而不是出在热力学第二定律的外推上。这样一来，热力学第二定律不适用于宇观系统的限制也就自然解除了。1972年霍金证明黑洞过程的不可逆性和贝肯斯坦引入黑洞熵， 建立黑洞热力学，正是热力学第二定律在宇观系统成功运用的范例。 1.3.3 微观系统同样存在不可逆性
如前所述，我们知道热力学第二定律是研究不可逆这一自然现象的科学规律。经典热力学研究的是固体、液体、气体等由大量微观独子(原子、分子、离子) 组成的宏观系统的性质及其变化规律的学问。而不可逆性正是这些系统的共性，是大量粒子的集体行为。但是，自然界是分层次的，宏观和微观也是相对的。在每一个层次上的系统都可以认为是由下一个层次的大量子系统所组成。因而不可逆性不应该只存在于某一个特殊的层次中。例如，一个生物群体可以看成是由大量的生物个体组成的系统，一个生物个体也可以看成是由大量的细胞组成的系统，而细胞同样可以看成是由大量的生物分子所组成的系统。在这些不同的层次上，不可逆性都同样存在细胞的不断老化;个体的生老病死;群体的演化发展。现在我们都可以用由热二律发展起来的耗散
7
热力学的第二定律的认识和思考
结构理论来对它们进行研究。同样，我们知道：原子、分子等微观粒子也存在着内部的层次和结构。而且我们还知道许多原子存在着放射性衰变现象。1968年美国的菲奇和克罗宁在K介子衰变实验中也发现了时间对称性的破坏。 大统一理论还预言，像质子这样的基本粒子也可能是不稳定的，只不过其衰变周期非常长而已。这些都表明：不可逆性同样也存在于微观领域。所以，笔者认为，热力学第二定律既然是用来描写不可逆性这一广泛存在的自然现象的统一规律，就应该可以用来研究微观领域的不可逆性。当然，将热力学第二定律向微观领域的拓展还有待人们的进一步努力。
2热力学第二定律的一些应用
2.1 对时间的理解
我们知道, 热力学第二定律是所有单向变化过程的一般规律,而时间的变化是一个单向的不可逆过程，因此可以说：时间的方向，就是熵增加的方向。这样，热力学第二定律就给出了时间箭头。进一步研究表明，能量守恒与时间的均匀性有关，这就是说，热力学第一定律告诉我们，时间是均匀流逝的。这两条定律合在一起告诉我们：时间在向着特定的方向均匀地流逝着。
2.2黑洞热辐射的发现
1972年，英国物理学家霍金( S. Hawking ,1942-) ，提出了黑洞的“面积定理”。证明了黑洞的面积随时间的变化只能增加，不能减少，即δA≥0(式中A为黑洞面积)。这不由使人想起热力学中的“熵”。但黑洞面积与熵是风马牛不相及的两个概念, 把它们联系起来是不是太荒唐了呢?几乎与此同时, 物理学家贝根斯坦和斯马尔 ,各自独立地得出了关于黑洞的一个重要公式。即
式中 M 、J 、Q 分别是黑洞的总质量、总角动量 、总电荷; A 、Ψ、V 分别是黑洞的表面积、转动角速度和表面上的静电势，k称为黑洞的表面重力加速度。此式与热
力学第一定律表达式
非常相似。式中U、T、S分别是系统的内能、温度和熵 ; Ω、J 、V、Q 等物理意义与前式类似。不难看出, 黑洞面积A确实像熵S ,而黑洞的表面重力加速度k非常像温度T。难道黑洞真的有温度
8
热力学的第二定律的认识和思考
吗?为此人们进行了热烈的争论。1973年霍金、巴丁、卡特等卓有成就的黑洞专家联名发表了一篇论文 ,声称：可以模仿热力学定律给出黑洞力学的定律，但黑洞的温度不能看作真实温度，因为黑洞没有辐射(不可能有任何物质跑出黑洞!)。但是,几个月后霍金就宣称 ,他已证明 ,黑洞有热辐射 ,黑洞的温度是真实的, 其值为
式中 kB是玻尔兹曼常数。对于一个 M =M s(太阳质量)的黑洞, T = 6×10 -8 K ,可以忽略不计;而对于一个质量为 10亿吨的小黑洞, 温度可达 10 12 K。黑洞热辐射的发现 ,是黑洞研究的重大突破，也是时空理论的重大突破。
2. 3 耗散结构理论的形成
比利时著名物理学家普利高津( I . Prigogine , 1917- )认为热力学第二定律是自然界的一条基本规律。他在不违背热力学第二定律的条件下, 找到了开放系统由无序状态变为新的有序状态的途径。他指出 ,开放系统的熵变为dS =dS i + dSe ,其中 dSi为熵产生，由系统内部不可逆过程产生;dSe为熵流, 由系统与外界交换能量或物质所引起。熵产生dSi永远不可能为负值 ,而熵流dSe则可正可负还可为零。由于外界有负熵流入，系统的总熵可以保持不变乃至减小, 系统保持稳定或者达到有序,形成“耗散结构”。他认为，宇宙是一个无限发展的开放系统, 自然界不会变得越来越无序, 而会变得越来越丰富多采 ,会形成各种新的有序结构, 宇宙不可能处于“热寂”。从目前天文观测的事实来看, 宇宙确实不是向着热寂发展, 而是离开热平衡态越来越远。
3 热力学第二定律的统计意义[3] 3.1 系统的宏观态与微观态
宏观态---热力学状态
宏观: 微观粒子不可分辨,以分子数目来区分状态 .微观态---大量分子系统的力学运动状态(ri,vi)
微观: 可区分具体的分子.
宏观态与微观态是系统同一状态的两种描述方法
. 宏观概率/热力学概率Ω: 每一宏观态所包含的可实现的微观态的数目
9
热力学的第二定律的认识和思考
例: abcd四个分子在容器的分布
3.2自由膨胀
(N: 总分子数) N=1:
退回到左边的概率是1/2
N=2: a,b 两个分子
退回到左边的概率是1/4
N=3: a,b,c三个分子
退回到左边的概率是1/8
10
热力学的第二定律的认识和思考
N=4: a,b,c,d 四个分子
退回到左边的概率是1/16
N ~NA=6.02×1023 ,退回到左边的概率是 概率太小, 不可能实现. 微观状态: 按具体分子来分 宏观状态: 按分子个数来分
微观状态数: 16 宏观状态数: 5 随着分子数N的增加,分子在A、B两室平均分配的宏观状态所包含的微观状态数目越来越多
当N ~NA=6.02×1023时,分子在AB两室平均分配的宏观状态所包含的
微观状态数目/总的微观状态数目~100% [2]
3.3 热力学第二定律的统计表述
自由膨胀的方向: 概率小的宏观状态 →概率大的宏观状态
包含微观状态数目少的宏观状态→包含微观状态数目多的宏观状态
热力学第二定律的统计意义: 一个不受外界影响的封闭系统, 其内部发生的过程总是由概率小的宏观状态向概率大的宏观状态进行, 由包含微观状态数目少的宏观状态向包含微观状态数目多的宏观状态进行
11
热力学的第二定律的认识和思考
. 热功转换：
功 → 热
分子有规则定向运动 → 分子无规则运动
适用范围 :
(1) 只适用于包含有大量分子的热力学系统, 对少量分子组成的系统是不适用的.
(2) 只适用于有限空间的封闭系统. 3.4熵与宏观概率Ω------ 玻耳兹曼公式
S=klnΩ
其中 k---玻耳兹曼常数 Ω---宏观状态所包含的微观状态数目 例.1mol理想气体自由膨胀的熵变
.
12
热力学的第二定律的认识和思考
推导: 热力学角度: 非平衡态→平衡态
S小 → S大
统计角度: 概率Ω小→概率Ω大 S = f(Ω) S=S1+S2=f(Ω1)+ f(Ω2) S = f(Ω)= f(Ω1·Ω2) ∴f(Ω1·Ω2)=f(Ω1)+ f(Ω2) 数学上可以推出: S = f(Ω)∝lnΩ
S = klnΩ
3.5 与无序度的关系
无序度---混乱程度
无序度低 (有序度高), 则概率小→S 小 无序度高 (有序度低), 则概率大→S 大 自然过程：概率小→概率大 S小 → S大
例：
有规则定向运动 → 无规则运动
3.6 熵函数的微观意义(与熵增原理的关系) [4]
(1) 熵与宏观状态所包含的微观状态数目相联系
(2) 熵是(宏观态所对应的大量微观粒子热运动所引起的)无序程度的定量量度. (3) 熵增的方向即向微观状态数多的宏观状态转变的方向, 使系统更混乱, 更无序
4 热力学第二定律的思考
4.1热力学第二定律与时间反演性
13
热力学的第二定律的认识和思考
时间T到-T的变换叫做时间反演，这相当于时间倒流，在力学中保守系具有时间反演性，而“耗散系”不具有时间反演性。“耗散”是 一个宏观的概念，几乎所有的微观过程都是可逆的，而从微观过度到宏观过程就可能变为不可逆的过程。在“耗散”系中能量的转变设计热力学过程，相当于从宏观看来具有整体的能量转化为杂乱无章的分子热运动动能和分子势能。而在“保守系”中能量没有转化为杂乱无章的热运动动能和势能，只在动能和势能之间转化。
4.2理解时间的流逝
热力学第二定律是自然界所有单方向变化过程的共同规律，而时间的变化就是一个单向的不可逆的过程，因此可以这样假设：时间的运动方向，就是熵增加的方向。由此，热力学第二定律就给出了一个时间箭头，通过进一步研究表明，能量守恒与时间的均匀性有关，即热力学第一定律告诉我们，时间是均匀流逝的。这两条定律合在一起就是：时间在向着特定的方向均匀地流逝着。
4.3 在信息熵中的应用
人类在长期的电讯通信实践中，不断在力图提高通信的有效性和可靠性。提高有效性就是尽可能用最窄的频带，尽可能快和尽可能降低能耗，即提高通信的经济性;高可靠性，就是要力图消除或减少噪音，以提高通信的质量。随着电子通信发展到一定阶段后，人们在实践中发现，在一定的条件下，要同时实现上述这两个要求，会遇到不可克服的困难：要减少噪音的干扰，信息传输速率就得降低;反之，提高了传输速率就不能有效地避免噪扰，在一定的具体的客观条件下，想要同时提高电讯通信的效率和可靠性的企图总是失败的。于是有人想到在限定的条件下同时提高通信的效率和可靠性的要求可能存在一种理论上的界限。1948年，美国贝尔电讯实验所的工程师申农提出了了一个数学模型，对于信息的产生和传输这些概念从量的方面给以定义，提出了信道和信息量等概念，利用熵的形成导入了信道容量这一新的重要概念，并且确定了信号频带宽度、超扰值和信道传输率三者之间的一般关系。从而，我们可以用信息熵来描述信道上传输信息的容量。这就是热力学第二定律在信息传输技术中的一些应用。[2] [5] 4.4 与生命活动的联系
在生命自然演化的意义上，熵概念的本质是生命系统(机体)创造机能下降，熵增的过程是生命系统自衰落至死亡的老化过程。如果我们以单一的生命体作为一个
14
热力学的第二定律的认识和思考
系统，那它是一个开放系统，与环境既有物质交换，也有能量的流通;基于此，而生命体可以进行众多的生命活动，而这又是为了摄取“负熵”——或者认为是通过外界的能量来减少生命体本身的熵，就如同一个热机与另外的热库进行热交换使这个系统恢复到原始状态。如果这么看似乎无法满足熵增原理中条件“孤立系统”，但是，每个生命体都必须维持自己生命活动的稳定性状态，也就是生命学中的“稳态”，而这个状态则必然与整个环境相不同，因此当我们粗略的看待一个生态系统时，可以将这个生命体当作“孤立系统中的一份子”。
从物质能量流动的角度讲，生命过程是一个物质能量的传输和集中过程，物质能量的集中就是生物的生长。当生物不再生长时，生物的生存过程就是纯粹的物质能量传输过程。从热力学的角度讲，生命过程可以认为是一个符合热力学第二定律的区域性的自发的熵减过程，在包括生命体及其生存环境的总系统中，熵是增加的。熵减过程就是生物的生长过程。当熵减过程结束后，维持已有的负熵值的过程就是生物的生存过程。为了生产负熵，更为了维持已有的负熵值，系统必须始终存在一个熵增的物质能量传输过程。新陈代谢过程中，除了包含有一个熵减的物质能量集中过程外，还包含了一个使生物生长不违反第二定律的熵增的物质能量的传输过程。显然，只有当生命系统是一个与外界有物质和能量交换的开放系统时，符合第二定律的熵减过程才有可能发生。下面我们简单地通过生命体生存发展的几个过程加以阐述：
(一)生 从一个受精卵开始，生命体拥有了一个属于自己的系统，这个系统独立于所生活的自然，而生命的一个必然进程就是“抵抗熵增”——为了避免死亡而摄取“负熵”。
(二)老 薛定谔在他著名的《生命是什么》一书中，认为生命体是“以负熵为生的”。生命体为了维持它的有序结构，必须“吃进负熵”，耗散结构理论的创始人普里高津也认为，系统的熵由系统自身不断产生的正熵和外界流入系统的熵两部分组成。因此，要维持一个有序的、具有负熵值的系统，则必须由外界不断的向系统输入负熵。正是指这个道理，衰老是一个长期的持续性的过程，为了对抗这个过程，吸取负熵是其途径，不同的生命体吸取负熵的方法不同，对于绿色植物则通过光合作用来减少自身的熵，而对于动物(当然包括人类)来说，食物就是负熵，这就是我们需要不断进食的原因所在。之所以食物是负熵，其实更准确的说法是将食物中的能量用于减少生命体自身的熵，类似于一个热机与另外的热库进行热交换使这个系统恢复到原始状态这个过程。实际上，进食摄取能量进而回归机体稳态就是生命的主要意义。 但
15
热力学的第二定律的认识和思考
是摄入负熵的能力会随着时间而减弱，当人类摄入的负熵少到体内的平衡受到破坏时，体内的熵达到了一个限度时人的生命也就要终结了。而这之前“摄入负熵能力下降”的过程就是衰老。
(三)死 生命的结局是什么?对于这个问题，很简单，就是死亡，也可说是同化，尘归尘，土归土，将生命中的物质，能量回归系统，与系统同化，而物理学中指出，这种想对于独立的混合具有更大的混乱度，其所拥有的熵也是最大的，这是整个系统遵循热力学第二定律的必然结果，所以“死亡”、“同化”、“熵增”是必须的，不可违抗的，生命的活动是一个不可逆的过程，因为这个系统必须遵循热力学中熵增的规律。
5 总结
我们把自然生命系统和工程热力系统演化的熵称为“机体熵”或“机能熵”，也可以称为“系统熵”。这是真正意义上的熵，具有广义生命演化意义上的熵，体现了生命系统衰落的过程。通过上述的讨论，我们已经感觉到，生命现象的物理学解释，或者更具体的讲，生命现象的热力学解释，生命现象的物质能量流动解释，已使我们可以在一定程度上理解和把握生命的本质，显然，上述的关于生命现象的物理解释，才仅仅是一个开端，许多问题还没有说明，本文试图从物理学的角度、从物质能量流动的角度对生命现象给出一些解释。但就我目前所掌握的物理学方面的知识而言，还无法就上述所有问题给出明确的解释。因此，本文只能给出一些粗浅的解释，但也是基本的解释，我想，热力学第二定律的意义已经远远超出了热力学的范围，用热力学第二定律解释生命活动的本质则是一个非常有趣的过程，不仅加深了对这条定律的理解，同时也让人看到了科学的美。如果能沿着这样一个思路深入挖掘，必将会对生命体生存发展有更深入的理解，这一议题对于人类社会的发展也将产生非常重要的影响。
参考文献：
1、《物理学史》. 郭奕玲, 沈慧君. 北京: 清华大学出版社, 1993.
2、《改变世界的物理学》. 倪光炯等著. 上海: 复旦大学出版社, 1999
3、《热力学与统计物理学》，龚昌德编，高等教育出版社，1984年版。
4、《热学》李椿、章立源、钱尚武编，人民教育出版社，1982年版。
5、《现代物理知识》，2001年第3期。
16
读书的好处
1、行万里路，读万卷书。
2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。
3、读书破万卷，下笔如有神。
4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文
5、少壮不努力，老大徒悲伤。
6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿
7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。
8、读书要三到：心到、眼到、口到
9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。
10、一日无书，百事荒废。——陈寿
11、书是人类进步的阶梯。
12、一日不读口生，一日不写手生。
13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基
14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游
15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈——歌德
16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿
17、学习永远不晚。——高尔基
18、少而好学，如日出之阳;壮而好学，如日中之光;志而好学，如炳烛之光。——刘向
19、学而不思则惘，思而不学则殆。——孔子