赵雅芝与周润发专访:热力学第二定律是什么意思
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热学中一个重要的基本现象是趋向平衡态,这是一个不可逆过程。例如使温度不同的两个物体接触,最后到达平衡态,两物体便有相同的温度。但其逆过程,即具有相同温度的两个物体,不会自行回到温度不同的状态。
这说明,不可逆过程的初态和终态间,存在着某种物理性质上的差异,终态比初态具有某种优势。1854年克劳修斯引进一个函数来描述这两个状态的差别,1865年他给此函数定名为熵。
1850年,克劳修斯在总结了这类现象后指出:不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化,这就是热力学第二定律的克氏表述。几乎同时,开尔文以不同的方式表述了热力学第二定律的内容。
用熵的概念来表述热力学第二定律就是:在封闭系统中,热现象宏观过程总是向着熵增加的方向进行,当熵到达最大值时,系统到达平衡态。第二定律的数学表述是对过程方向性的简明表述。
不可能把热从低温物体移到高温物体而不发生任何变化,这就是热力学第二定律。(冰箱把热从低温物体移到高温物体,但消耗电能)
不可能从单一热源取热,使之完全变为有用功而不产生其他影响;或不可能用无生命的机器把物质的任何部分冷至比周围最低温度还低,从而获得机械功。
简单地说,就是一切事物都自然趋于无序。
熵增
在封闭的系统中,熵总是增加的,直到最大值,实现系统的平衡。
这是最基本的定律。说明一个封闭的系统内,总是从有序变成无序。