熵与感冒

 “熵”(Entropy)这一概念原本是热力学物理中的概念,“它表示系统中微观粒子无规则运动混乱程度的量度”,也可以说熵表示系统的无序程度。熵越大越无序(disorder),熵越小越有序(order)。熵现在已被广泛的用于社会、生态环境、生命、医学和信息控制等领域。熵增加原理告诉我们,一个封闭系统当内部发生不可逆过程时,它的熵就会增加,增加到一定值--熵极大时系统就会处于平衡状态。     

熵的一种通俗教法

熵如力、能量和动量一样是物理学中一个重要概念,若能用一种通俗易懂的方法设计熵的教学,对文科物理的教学有重要意义.为此本文提出了一种通俗的熵的教法,这一教法不需要学生学习热力学第二定律也可以建立熵的概念.具体教学设计如下:通过日常生活例子引入熵的概念(也就是玻尔兹曼熵),设计两个例子让学生会计算熵,通过具体问题的讨论让学生充分理解熵的意义,通过一个实例由玻尔兹曼熵引入克劳修斯熵公式,设计一个演示实验强化教学效果,将熵与环境保护联系起来融入人文情怀,最后还强调了熵计算的不同层次.教学设计完全采用基于问题学习(PBL)的教学模式.     

热化学非平衡流动的DSMC-ME算法研究

将最大熵方法(Maximum Entropy,缩写为ME)引入Direct Simulation Monte Carlo(DSMC)模拟热化学非平衡流动过程中,构造一个计算非平衡条件下化学反应几率和反应碰撞能量分配的最大熵模型.在DSMC-ME的模拟过程中,对分子间的非反应碰撞,采用传统的Larsen-Borgnakke唯象论模型模拟碰撞分子内能的激发与松弛;对分子间反应碰撞,采用最大熵模型模拟分子间的化学反应和能量交换.通过模拟高空高超声速绕圆柱和低密度高焓绕钝头锥体流动,并与DSMC算法和HEG实验结果比较,论证了DSMC-ME算法的有效性.     

如何让学生深刻理解熵的概念

 熵的概念,是热力学和统计物理学中非常重要而又较难理解的.克劳修斯(ClaUSiUS.R.J.E,1822-1888德国物理学家)于1850年提出热力学第二定律,1865年提出熵的概念,并将热力学第二定律表述为“宇宙的能量是不变的,而它的熵则总在增加.”现在,熵这个概念已经远远超出了热力学、统计物理学范畴,直接扩展到信息论、控制论、概率论、数论、天体物理、宇宙论、科学管理以及生命系统等各个不同领域.因此,如何在教学中让学生深入理解熵的概念,是一个重要的课题.     

基于WVPMCD和层次模糊熵的液压泵故障诊断方法研究

为了更准确地对液压泵进行故障诊断,提出了基于WVPMCD(WLS-Variable Predictive Mode Based Class Discriminate,WVPMCD)和层次模糊熵（Hierarchical Fuzzy Entropy,HFE）的故障诊断方法。由于液压泵振动信号比较复杂,基于变量预测模型的模式识别(Variable Predictive Mode Based Class Discriminate,VPMCD)方法在对模型参数进行估计时会出现异方差的现象,从而导致参数估计出现病态,估计所得参数不稳定,从而降低预测精度。WVPMCD作为VPMCD的改进,采用更先进的加权最小二乘参数估计法代替最小二乘参数估计法,消除异方差的影响,提高参数估计的精度,进而提高液压泵故障诊断准确率。此外,在层次熵（HierarchicalEntropy,HE）的基础上提出了层次模糊熵的概念,模糊熵作为样本熵的改进,在衡量时间序列复杂度上并比样本熵更优越。运用WVPMCD和层次模糊熵对液压泵进行故障诊断,实验结果验证了该方法的有效性。     

简论物理学中熵概念的泛化

熵是物理学中一个非常重要的概念,它是用来描述和研究自然界中广泛存在的运动形式转化的不可逆性的。自从克劳修斯于1850年提出热力学第二定律及1865年引进了一个态函数——熵.     

态函数熵的几种引入方法

熵在物理学中是一个十分重要的概念，但又是最为抽象的概念之一．本文从不同的角度出发给出熵的几种定义方法，并从多方面阐释熵的含义．     

熵概念的历史演变

考察了熵概念的历史演变,包括源于物理学理论的熵函数,跨越物理学的熵的衍生概念,以及步入应用领域的熵的相关用语.     

漫谈熵

熵是物理中的一个既重要又微妙的概念。文章从物理学引入熵谈起,依次讨论熵与热力学第二定律、熵的统计力学定义、熵增与基础物理理论的矛盾,以及时间箭头与玻尔兹曼大脑,最后介绍著名的黑洞熵。     

“熵”概念的拓展及应用

 １８６７年,德国物理学家克劳修斯在法兰克福举行的第４１届德国自然科学家和医生代表大会上,提出熵的概念和宇宙的热寂说,引起科学界乃至欧洲社会各阶层人士的极大关注,从此一场旷日持久的争论便展开了。随着研究的深入,熵概念逐渐走出物理学的范围而获得了新的生命力。１．熵概念的拓展－熵与信息的关系无序和有序是人们在日常生活中建立起来的两个涉及面很广的对立概念。如何把这两个概念纳入科学的范畴加以研究和应用,却是物理学完成的。熵的统计意义告诉我们,热力学系统从一个平衡态自发过渡到另一个平衡态,从分子运动来看,总是从无序走向更加无序。     

浅谈熵理论在班主任工作中的应用

尝试用熵的概念和原理从一个新的角度对班主任工作进行初步探究.     

简论物理学中熵概念的泛化

熵是物理学中一个非常重要的概念,它是用来描述和研究自然界中广泛存在的运动形式转化的不可逆性的。自从克劳修斯于1850年提出热力学第二定律及1865年引进了一个态函数——熵,并从数学上严格证明了“熵增原理”     

科学巨星——玻耳兹曼

 一门学科中的任何一种有生命力的新思想、新方法和新概念,都会被移植和渗透到其他学科领域。有些非常重要的科学概念和科学思想,由于它正确地反映了人类认识客观世界的结果,所以当它被移植和渗透到了相当的程度,就会改变人们关于世界的科学图景,改变人们的思维方式和世界观。物理学中的熵概念就是这样一个极其重要的概念。熵概念自135年前在物理学中诞生以来,已逐渐被移植到自然科学、社会科学及人类社会生活的各个领域,衍生出了生命熵、植物熵、信息熵、心理熵、环境熵、地球熵、经济熵、思想熵、思维熵、政治熵、历史熵、文学熵、情熵、艺术熵、音乐熵、教育熵、军事熵、社会熵、黑洞熵、气象熵、医学熵、消费熵、建筑     

情景教学在大学物理中的应用——从国外"熵"概念教学的一个案例谈起

熵概念是1865年由德国物理学家克劳修斯(R.Clusius)提出的.熵理论已在自然科学、社会科学及生命科学等各个领域得到了广泛应用.     

熵与熵变

 在热力学中,为了判断一切不可逆的过程的进行方向,人们引入了熵的概念。熵是一个比较抽象的物理概念,它代表着自然界中所有不可逆过程的一个特有的判断标准。一、熵所量度的物理内容我们依据经典统计力学的观点讨论熵所量度的物理内容。设有一个不受外界影响的孤立系统。这个系统中每个粒子都在做无规则的热运动,粒子间不断地相互作用和碰撞着,大量粒子分布在各自不同的动力学状态。由于这是一个不受外界影响的孤立系统,系统的总能量和粒子数是恒定不变的,变化的只是所有粒子各自不同的动力学分布状态。在不同时刻,系统粒子不同的动力学分布状态对应不同的分布几率Ｐｉ。     

磁熵变测量实验装置

简述了磁熵概念及磁熵变测量原理,介绍了应用于教学的磁熵变测量实验装置.利用该装置测量了金属钆在0～50℃温度范围,最大磁场为2T的等温磁化曲线,计算了不同温度下的磁熵变.     

单个守恒型方程熵耗散格式中熵耗散函数的构造

对于一维单个守恒律方程,文[8]设计了一种非线性守恒型差分格式.此格式为二阶Godunov型的,用的是分片线性重构(reconstruction),重构函数的斜率是根据熵耗散得到的.格式满足熵条件.与传统的守恒格式不同的是此格式在计算过程中不仅用到了数值解还用到了数值熵.在此格式中一个所谓的熵耗散函数起到了很重要的作用,它在每一个网格的计算中耗散熵,以保证格式满足熵条件.文[8]中设计的熵耗散函数比较复杂,并且不是很完善.故数值地分析了在格式的构造中为何应给熵以一定的耗散,及应耗散多少.并且给出了一个新的以数值解的二阶差分作为基本模块的熵耗散函数.最后给出了相应的数值算例.     

大学物理中熵的教学探讨

讨论了大学物理教材中熵的宏观定义和微观定义,给出熵概念的延拓,并结合教学实践,指出熵基本概念的讲述可建立在学生已有的物理知识和数学基础上,鼓励学生自主探索熵在生活和学科中的应用.     

论与熵有关的几个问题

自克劳修斯提出熵这个物理概念后,一百多年来,它的应用已经远远超出了热力学、统计物理学范畴,而直接或间接地波及诸如信息论、控制论、概率论、数论、天体物理、宇宙论乃至生命等各个不同领域。因此,如何在热力学、统计物理课程的教学中,让学生较深入和正确地了解熵概念,是一个重要的课题。本文仅从客观上,就热力学第二定律中熵的概念,谈点粗浅的看法。 熵是热力学第二定律的最有力的概括 在一般热力学教材中,对热力学第二定律的阐述通常是采用:先从大量实验事实归纳出克劳修斯说法、开尔文说法、普朗克说法,进而证明卡诺定理,再推广应用到…     

求解双曲守恒律方程的高分辨率熵稳定格式

熵稳定格式从物理概念出发,保证总熵关于时间耗散,在计算过程中无需进行熵修正,有效避免如膨胀激波,负压力等非物理现象,显示出独特的优点.通过插入限制器和在单元交界面处进行高阶重构,得到一类高分辨率的熵稳定格式.算例结果表明,格式具有可靠性,高精度和基本无振荡性等特点.