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1、由热力学理论分析土壤系统的熵毕业论文目录目录……………………………………………………………(Ⅰ)中文摘要、关键词………………………………………………(Ⅱ)1、引言……………………………………………………………(1)2、熵概念的提出…………………………………………………(1)3、熵的意义………………………………………………………(2)3.1热力学熵…………………………………………………(3)3.2统计熵…………………………………………………(4)3.3信息熵…………………………………………………(4)4、熵变的计算……………………………………………
2、………(5)4.1可逆过程熵变的计算………………………………………(5)4.2求解熵变应注意的两个问题…………………………………(5)5、土壤系统熵……………………………………………………(6)6、结束语…………………………………………………………(10)参考文献…………………………………………………………(11)英文摘要、关键词………………………………………………(11)2摘要:本文根据热力学中熵理论,来研究土壤系统的肥力。土壤系统熵越低表示土壤系统的肥力越高。土壤系统熵值有稳定性,可作为土壤分类的依据。因为熵值计算排除了空间条件和不同作物种类
3、与其它偶然因素评价土壤肥力的影响,因而可供比较应用。土壤系统熵既反映了系统的结构状态,也反映了输入能量的可用程度,因此是土壤作为一个耗散结构的基本性质指标,从而实现了土壤肥力评价中的生态效率和经济效益的结合,并且为系统论土壤学的研究对象提供了认识的基础。土壤系统熵和土壤信息量有同等意义,是对土壤系统进行最优化反馈控制的依据。用熵这样一个量来衡量土壤系统的肥力,有利于合理利用土地,提高肥力,减少能源的浪费。关键词:土壤系统,熵,土壤肥力,耗散理论2由热力学理论分析土壤系统的熵一引言“熵”这个词是由以善于构思物理概念著称的德国著名物理学家克劳修斯首创
4、,它是热力学和统计物理中特有的宏观量.随着科学的发展和认识的不断深入,“熵”这个物理学概念已渗透到了自然科学和社会科学的各个领域,涉及信息论、控制论、哲学、经济学等学科领域中。杰里米·里夫金提出:熵是一种新的世界观;伟大的物理学家爱因斯坦认为:熵理论,对于整个科学来说是第一法则;美国著名学者里符金赞誉熵理论将成为21世纪文明观的基础;英国文学怪杰斯诺也将理解和掌握熵理论的必要性喻为:一位对热力学第二定律一无所知的人文学者和一位对莎士比亚著作一无所知的科学家同样糟糕.追溯熵概念的提出,发展及其拓展,将极大促进人们对熵概念的全面理解,并运用熵理论正确
5、指导人们的生产和生活实践。熵概念在土壤学和农学中的应用,是新兴学科《系统土壤学》的任务,为土壤肥力和农业系统工作效率提出了新的评判指标,现根据接触到的文献,简单介绍一下实际应用和检验的情况。1989年河南农科院土肥所李宝贵最早发表研究论文(得到北京农大土化系陈伦寿、毛达如两位教授支持,农村生态环境,1989年3期),报导应用土壤熵概念对河北曲周县不同土壤试验资料整理计算结果,指出土壤熵的提出为确定系统土壤学对象提供了认识的基础,熵级指标和陈清硕最早公布的结果一致。同期河南大学地理系马建华在自然地理土壤地理卷上发表论文引用土壤熵公式分析土地系统熵。
6、随后北农大植物营养学教授农业部教育司司长毛达如和张承东、骆美贞发表论文《应用“土壤系统熵”对土壤肥力的评判》,引用河北曲周县三种肥力的土壤进行了土壤系统熵计算,认为土壤熵指标既可以评判土壤基础肥力,也可以在施肥后对土壤肥力进行综合效果评判,既能定性又能定量。本文将从土壤肥力方面论述土壤与熵的关系。二“熵”概念的提出“熵”2(entropy)是德国物理学家克劳修斯在1850年创造的一个术语,他用它来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度。能量分布得越均匀,熵就越大。如果对于我们所考虑的那个系统来说,能量完全均匀地分布,那么这个系统的熵就达到最大值。
7、在克劳修斯看来,在一个系统中,如果听任它自然发展,那么能量差总是倾向于消除的。让一个热物体同一个冷物体相接触,热就会以下面所说的方式流动:热物体将冷却,冷物体将变热,直到两个物体达到相同的温度为止。如果把两个水库连接起来,并且其中一个水库的水平面高于另一个水库,那么,万有引力就会使一个水库的水面降低,而使另一个水面升高,直到两个水库的水面均等,而势能也取平为止。因此,克劳修斯说,自然界中的一个普遍规律是:能量密度的差异倾向于变成均等。换句话说,“熵将随着时间而增大”。对于能量从密度较高的地方向密度较低的地方流动的研究,过去主要是对于热这种能量形态
8、进行的。因此,关于能量流动和功--能转换的科学就被称为“热力学”,这是从希腊文“热运动”一词变来的。人们早已断定,能量既不能创造,也不能