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这是一个不可逆过程。在实验中，重物下降带动叶片转动而对水做功，使水的内能增加。但是，我们不可能造出这样一个机器：在其循环动作中把一重物升高而同时使水冷却而不引起外界变化。由此即可得热力学第二定律的“普朗克表述”。 再如焦耳-汤姆生（开尔文）多孔塞实验中的节流过程和各种爆炸过程等都是不可逆过程。 4.热力学第二定律的实质 对上面所列举的不可逆过程以及自然界中其他不可逆过程，我们完全能够由某一过程的不可逆性证明出另一过程的不可逆性，即自然界中的各种不可逆过程都是互相关联的。我们可以选取任一个不可逆过程作为表述热力学第二定律的基础。因此，热力学第二定律就可以有多种不同的表达方式。 但不论具体的表达方式如何，热力学第二定律的实质在于指出：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，并指出这些过程自发进行的方向。 三、热力学第二定律的统计意义 热现象是与大量分子无规则热运动相联系的。我们以上述不可逆过程（如例1中理想气体的真空自由膨胀）为例，来简单说明热力学第二定律的统计意义。 如图1所示，拉开隔板后，A部分的理想气体将进入B（原为真空）中，从而充满A、B整个空间。这个过程是不可逆的，我们从没有见过这种现象：气体自动地由整个容器收缩到A部分，而使B部分成为真空。这是为什么呢？ 设容器中有1个分子，它退回到A部分的几率为1/2；设容器中有2个分子，它们全部退回到A部分的几率为1/22=1/4；设容器中有3个分子，它们全部退回A部分的几率为1/23=1/8；……设容器中有1mol某种理想气体（约6.02×1023个分子）。打一个有 趣的比喻：假若从动物园中逃出一只黑猩猩，溜进了计算机室，用爪子在键盘上乱按。而将打印出的纸张按顺序装订，恰巧是一部数百万字的巨著——大英百科全书。上述几率比这个笑话的几率还要小得不可比拟。 通过对上述简单例子的分析，事实上是有一般意义的，即热力学第二定律的统计意义是：一个不受外界影响的“孤立系统”，其内部发生的过程，总是由几率小的状态向几率大的状态进行，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。 (责任编辑：admin) |