热力学第二定律的实质(李傲)
热力学第二定律是热力学基本定律之一。它的基本内容是热量不能从低温物体自发传递到高温物体。热运动过程本质上是不可逆的。与热运动相关的所有物理和化学过程在有限的时间内都是不可逆的空,这是经验的总结。
热力学第二定律指出自然界的任何过程都不可能自动恢复,需要借助外界使系统从最终状态回到初始状态。可以看出,热力学系统进行的不可逆过程的初始状态和最终状态有很大的差异,决定了过程的方向。人们用状态函数的熵来描述这种差异,理论上可以进一步证明:可逆绝热过程Sf=Si,不可逆绝热过程SF >: Si,其中Sf和Si分别是系统的最终熵和初始熵。
对于孤立系统中的可逆过程,系统的熵总是保持不变;对于不可逆过程,系统的熵总是增加的。这个规律叫做熵增原理,是热力学第二定律的另一种表述。熵的增加表明系统从低概率状态演化到高概率状态,即从更规则有序的状态演化到更不规则无序的状态。熵体现了系统的统计性质。