发布时间 : 星期五 文章热力学第二定律论文更新完毕开始阅读5cdc552be2bd960590c67733
全宇宙都是要达到热平衡，一切变化都将停止，从而宇宙也将死亡。要使宇宙从平衡状态重新活动起来，只有靠外力的推动才行。这就会为“上帝创造世界”等唯心主义提供了所谓“科学依据”。
“热寂说”的荒谬，在于把无限的、开放的宇宙当做热力学中所说的“孤立系统”。热力学中的“孤立系统”与无所不包、完全没有外界存在的整个宇宙是根本不同的。事实上，科学后来的发展已经提供了许多事实，证明宇宙演变的过程不遵守热力学第二定律。正如恩格斯在《自然辩证法》中指出了“热寂说”的谬误。他根据物质运动不灭的原理，深刻地指出：“放射到太空中去的热一定有可能通过某种途径——指明这一途径，将是以后自然科学的课题——转变为另一运动形式，在这种运动形式中，它能重新集结和活动起来。”热力学第二定律和热力学第一定律一样，是实践经验的总结，它的正确性是由它的一切推论都为实践所证实而得到肯定
2.2热力学第二定律的统计意义一. 系统的宏观态与微观态
宏观态---热力学状态
宏观: 微观粒子不可分辨,以分子数目来区分状态.
微观态---大量分子系统的力学运动状态(ri,vi)
微观: 可区分具体的分子.
? 宏观态与微观态是系统同一状态的两种描述方法.
? 宏观概率/热力学概率Ω: 每一宏观态所包含的可实现的微观态的数
目.
例: abcd四个分子在容器的分布
二. 自由膨胀
N: 总分子数
N=1:
N=2: a,b 两个分子
退回到左边的概率是1/2
退回到左边的概率是1/4
N=3: a,b,c三个分子
退回到左边的概率是1/8
N=4: a,b,c,d 四个分子
退回到左边的概率是1/16
N ~NA=6.02×1023 ,退回到左边的概率是 概率太小, 不可能实现. 微观状态: 按具体分子来分 宏观状态: 按分子个数来分
微观状态数: 16
宏观状态数: 5
? 随着分子数N的增加, 分子在A、B两室平均分配的宏观状态所包含的微
观状态数目越来越多
? 当N ~NA=6.02×1023 时,分子在AB两室平均分配的宏观状态所包含的
微观状态数目/总的微观状态数目~100%
三. 热力学第二定律的统计表述
自由膨胀的方向: 概率小的宏观状态 →概率大的宏观状态
包含微观状态数目少的宏观状态→包含微观状态数目多的宏观状态
热力学第二定律的统计意义: 一个不受外界影响的封闭系统, 其内部发生的过程总是由概率小的宏观状态向概率大的宏观状态进行, 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
. 热功转换
功 → 热
分子有规则定向运动 → 分子无规则运动
概率小 → 概率大
适用范围:
(1) 只适用于包含有大量分子的热力学系统, 对少量分子组成的系统是不适用的.
(2) 只适用于有限空间的封闭系统.
四. 熵与宏观概率Ω------ 玻耳兹曼公式
S=klnΩ
其中 k---玻耳兹曼常数 Ω ---宏观状态所包含的微观状态数目
例. 1mol理想气体自由膨胀的熵变.