[已解决]生态系统的能与熵

离子风暴

对于一个封闭的生态系统，它的稳定需要外界的能量的不断输入，那么在这个过程中它的熵是增加的还是减小的？     能量与熵之间是否相互转化？   转化中能量是否守恒？

594114383

在一定范围内增加到最大后平衡，能量和熵是两个不同概念，不能转化。

永恒的贝多芬

严格地说，生态系统包括非生物因素、生产者、消费者和分解者。所以生态系统是封闭的，与外界无联系。那么，生态系统可以看成是一个孤立系，而孤立系的熵不减。又只有可逆的孤立系熵不变，而自然过程都是不可逆的，所以生态系统熵增加。

按楼主的意思，似乎是把非生物因素（尤其是阳光）剔除出生态系统了，那么对于这样的一个系统，它的熵由两部分组成。一方面，它本身的熵一定是不断增加的，另一方面，外界向其中输入负熵，来维持系统的稳定。那么，这个系统的熵就是内部产生的熵与外界输入的负熵之和。

关于熵与能量，也可以从两方面看。一方面，孤立系内部发生的过程一定会导致能量品质的退化；另一方面，自然界中的孤立系的熵不断增加。所以，熵可以看成是能量不可用程度的度量。






op.241

离子风暴

3# 永恒的贝多芬
貌似懂了，我还要多想想。谢谢啊。

离子风暴

阳光也有熵？（还是负的？）

永恒的贝多芬

对于“负熵”，我认为可以这样理解：阳光确实有熵，但是阳光本身的熵不是负的。阳光带来可用能量，系统利用这些能量使自己变得有序，这样的过程是熵减小的，（同时也使能量变得不那么可用了，即能量的品质下降了）所以可以认为是外界向系统输入了负熵。

如果一个系统只是单纯地接受能量而不利用能量使内部变得有序，那个这个系统的熵还是增大的。因为熵还是系统无序程度的度量。



op.244

离子风暴

整个宇宙的熵是增的吗？

永恒的贝多芬

呃，这个可说不准。

历史上曾有科学家（一般认为是克劳修斯，也有说是开尔文）提出“热寂说”，认为宇宙是一个孤立系，所以宇宙的熵将不断增大达到一个最大值，这时候宇宙中一切物质与能量都趋于平衡，呈现一片死寂的现象。

但是，这个说法被认为是错误的，理由是宇宙不能看成是一个孤立系。具体的内容很多，而且我也不太明白，（比如恩格斯在《自然辩证法》里说的：“辐射到宇宙中的能量终将通过某种转化（这将是今后科学研究的命题之一）重新集结和利用起来。”就让我很费解。）所以也只能说这么多了。





op.246