我眼中的热力学第二定律

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我眼中的热力学第二定律

在热力学第二定理逐步形成的过程，是一个在错误中总结的过程。第一个犯下错误，但也是为第二定律建立奠定基础的人是卡诺。卡诺研究的主要方面是热机的普遍原理。但他是带着错误的热质说观点做研究的，所以一直没有找到热血第二定律的本质：也就是一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。热质说：18世纪，布莱克对热的本质进行过探讨。他认为“热”和物体燃烧时的“燃素”一样，是一种由特殊的“热粒子”组成的“热流体”。这种“热粒子”后来被称为“热素”或“热质”。我发现热质和开始的“以太说”一样，想要用一种客观实际存在的物质性东西来解释能量的传递。就是前人说的“用自然解释自然”，只是一种表面的虚像。卡诺提出的：“这种转移没有热的损失，而热的量保持不变”，就是他觉得热质这一物质客观存在不可消失的结果。但是卡诺提出的

1

T2

T1



的关系是正确的。到了十九世纪中叶，英国物理学家开尔文和德国物理学家克劳休斯从不同的方面同时提出了热力学第二定律。开尔文首先发现卡诺定理的矛盾之处，（效率为100%的可逆机不可能存在）并且从功热转换的方面入手得出了我们现在学习到的第二类永动机的不可能性。而克劳休斯直接分析卡诺定理的原理和核心，部分肯定了卡诺定理，并纠正了热质说造成的错误。他说：热变成功的时候有一定比例的热被消耗，反之消耗同等数量的功也能产生一定比例的热。说实话，直接看克劳休斯的表述，我看不出热力学第二定律。之后开


尔文将其总结成：热不能自动从低温物理传到高温物体而不引起其他变化。从热传递的角度阐明了热力学第二定律。

我觉得最重要的是，之后克劳休斯一直在研究第二定律，引出了熵的函数，将第二定律的更广泛的本质清晰地表达了出来。也将热学和气体动力论联系在了一起。说明了始末状态的物理性质上的差异，一种优势的表现。

在热力学第二定律的意义方面，他远远的超出了我的想象。本来我所知道的只是。热力学第二定律和第一定律构成热力学的基础。一些热力学的基本公式由其所得。但远不止这些。

玻尔兹曼熵公式以及新兴学科：统计物理和非平衡态物理的建立。广义热力学第二定律（热力学第二定律的信息论表述方式）也推动着信息论，黑洞学说的发展和完善。但是由其引出的热寂学说却是完全的谬误。开尔文、克劳休斯等人将热力学第二定律多次随意运用于整个宇宙，说宇宙中只有熵增加，从而推导出最后整个宇宙将会达到热平衡，熵值达到最大，温度差消失，压力变为均匀，所有的能量都成为不可再进行传递和转化的束缚能，整个宇宙都陷入停止变化、停止发展的状态。也就是宇宙静止，永生，时间和空间不变的的学说。但是在热寂学诞生前，玻尔兹曼熵就从生物的生长得出一种抵抗熵增加的事实，制止了热寂学的建立。麦克斯韦也感觉到了问题的存在问题并提出了“妖”的说法。最后信息学的奠基人斯莫鲁霍夫斯基，量子力学的奠基人之一薛定锷，提出了负熵的概念。总而言之，热力学第二定律以一种不可预见的形式引导着科学的发展，新学科的形成。

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