逆热力学第二定律 逆热力学第二定律跟生物的关系

热力学第二定律内容

热力学第二定律是热力学基本定律之一，是高中物理非常重要的定律。下面我为大家详细介绍一下，供大家参考。

逆热力学第二定律 逆热力学第二定律跟生物的关系

热力学第二定律

热力学第二定律内容为：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。又称“熵增定律”，表明了在自然过程中，一个孤立系统的总混乱度（即“熵”）不会减小。

热力学第二定律用物理学的语言告诉我们没有什么是永恒的。它指出可以做功的能量会越来越少，这一过程虽然缓慢，却确实存在。不管是冰箱的运转，还是宇宙黑洞的物理规律，都遵循热力学第二定律。有些宇宙学家甚至在思考,这一定律会不会带来宇宙的终结。

由于有热力学第二定律这一物理法则，发动机或者其他把热（系统以温度形式储藏的能量）转化为物理运动（功）的效率都会受到限制。例如，蒸汽机把热蒸汽转化为火车动能从而推动火车前进，但蒸汽机并不能以100%的效率完成这一过程，会有一定量的热能损失在环境中。

热力学定律

根据热力学第零定律，确定了态函数--温度；

根据热力学第一定律，确定了态函数--内能和焓；

根据热力学第二定律，也可以确定一个新的态函数--熵。可以用熵来对第二定律作定量的表述。

热力学第二定律条件

1、该系统是线性的；

2、该系统全部是各向同性的。

另外有部分推论，比如热辐射：恒温黑体腔内任意位置及任意波长的辐射强度都相同，且在加入任意光学性质的物体时，腔内任意位置及任意波长的辐射强度都不变。

反热力学第二定律的退步原理

在这一时期由星云假说、地质理论、直至进化论组成的发展观、历史观、或进化浪潮中，有个不谐和音，那就是热力学第二定律。“不谐和”，首先在于其他领域的研究虽也有观察依据，但或多或少都有某种对于发展、变化、或进化的信念，无论这种变化是机械的还是辩证的。热力学第二定律却绝无观念指导，完全是根据实验和实际经验，再经推理而得出。其次，在其他领域中的成果都持有发展与进步观念，或者支持这种观念时，克劳修斯却从热力学第二定律中得出了相反的、退化的观念。

1.在孤立系中，能量总是从有序到无序。表明了一种能量的自发的衰减过程。用熵来描述混乱的状态。

2.在热力学中具体还需要参看克劳修斯和凯尔文的解释。

开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不引起其它变化。

克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。

3.在热力学中主要揭示热机效率的问题。在其他方面，如进化论的证明方面也起作用。

扩展资料：

①热力学第二定律是热力学的基本定律之一，是指热永远都只能由热处转到冷处(在自然状态下)。它是关于在有限空间和时间内，一切和热运动有关的物理、化学过程具有不可逆性的经验总结。

指出了在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移，而不能由低温物体自动向高温物体转移，也就是说在自然条件下，这个转变过程是不可逆的。要使热传递方向倒转过来，只有靠消耗功来实现。

自然界中任何形式的能都会很容易地变成热，而反过来热却不能在不产生其他影响的条件下完全变成其他形式的能，从而说明了这种转变在自然条件下也是不可逆的。

热机能连续不断地将热变为机械功 ，一定伴随有热量的损失。第二定律和第一定律不同，第一定律否定了创造能量和消灭能量的可能性，第二定律阐明了过程进行的方向性，否定了以特殊方式利用能量的可能性。

②人们曾设想制造一种能从单一热源取热，使之完全变为有用功而不产生其他影响的机器，这种空想出来的热机叫第二类永动机。它并不违反热力学第一定律，但却违反热力学第二定律。

③从分子运动论的观点看，作功是大量分子的有规则运动，而热运动则是大量分子的无规则运动。显然无规则运动要变为有规则运动的几率极小，而有规则的运动变成无规则运动的几率大。

一个不受外界影响的孤立系统，其内部自发的过程总是由几率小的状态向几率大的状态进行，从此可见热是不可能自发地变成功的。

④热力学第二定律只能适用于由很大数目分子所构成的系统及有限范围内的宏观过程。而不适用于少量的微观体系，也不能把它推广到无限的宇宙。

⑤根据热力学第零定律，确定了态函数——温度；

根据热力学第一定律，确定了态函数——内能和焓；

根据热力学第二定律，也可以确定一个新的态函数——熵。可以用熵来对第二定律作定量的表述。

热力学第零定律用来作为进行体系测量的基本依据，其重要性在于它说明了温度的定义和温度的测量方法。表述如下：

1、可以通过使两个体系相接触，并观察这两个体系的性质是否发生变化而判断这两个体系是否已经达到热平衡。

2、当外界条件不发生变化时，已经达成热平衡状态的体系，其内部的温度是均匀分布的，并具有确定不变的温度值。

3、一切互为平衡的体系具有相同的温度，所以一个体系的温度可以通过另一个与之平衡的体系的温度来表示，也可以通过第三个体系的温度来表示。

参考资料：

热力学第二定律也是熵增定律。一个封闭的环境中，熵是不断增加的，秩序是从有序到无序的。很多企业现在在企业管理的核心理念会用到热力学第二定律，比如华为的熵减文化。

一滴可溶于水的墨水滴在水里，墨水会迅速均匀散开。一热一冷的两个铁块贴在一起，热的铁块会迅速将热量传导给冷的铁块，最终达到相同的温度。

为什么墨水滴进水里后，没有分布成其他特殊形状，也不会变回原来的墨水滴? 而两个铁块也不会出现热的更热，冷的更冷，或交替变热的情况呢？

就像苹果是掉到地上，而不是飞到天上一样，这种看起来理所应当的现象，背后往往隐藏着我们这个世界最基本的规律。我们刚刚提到的墨水和铁块的例子，所遵循的就是热力学第二定律，也就是我们今天的主题。

我们都知道，我们生活的世界，是由一个个做无规则运动的微小粒子组成的。粒子们运动得越剧烈，它们组成的物体温度越高。

而一热一冷的两个铁块，高温铁块内部的铁原子运动剧烈，低温铁块内部铁原子运动相对温和。那么，高温铁块把热量传到低温铁块，使两个铁块中铁原子运动的剧烈程度趋近，这就是符合热力学第二定律的。

克劳修斯对热力学第二定律的表述，说的就是热量从高温到低温这种温度传导的方向性。

而热力学第二定律真正的内涵，并不仅仅是热量传导的方向性，而是一个颇有哲学意味的结论—— 事物会自发地向混乱、无序的方向发展。

我们刚才说到的铁块一冷一热，本身就是一种秩序，两个铁块最终变成相同温度，其实也就是打破了原来的秩序；同样的，一滴墨水和一杯清水，也是一种秩序，墨水滴到水里散开，也就是打破了秩序，向混乱和无序发展。

如果我们再深究一步，这个所谓的“定律”到底是为什么呢？

宇宙真的就毫无理由地偏爱混，偏爱无序吗？

想回答这背后真正的奥秘，需要用统计学的工具。

我们来做一个有趣的数学 游戏 。想象你面前有两个箱子，你手里有四个小球，可以将每个球放到任意一个箱子里。每次放球，都是完全独立的，随机的。

通过简单的计算就会发现，四个球全都装在箱子A或B的概率，各是1/16;一三分，或三一分的概率则各是4/16;两个箱子各有2个球的概率是6/16。

可以看出来，两个箱子里球的数量，有较大的概率是接近的，较小概率会相差很大。如果我们将球的总数不断增加，会越来越明显地看到这个趋势。

……

不难想象，如果小球数量极大极大，那么在两个箱子的均匀分布，就几乎是一个必然事件。

以上，就是我们所做的数学 游戏 。

现在我们联想一下开头的那个实验。滴入水中的颜料分子，就是数量巨大的“小球”，这些小球在水杯中的运动接近于完全随机，而水杯中的不同区域，就是一个个虚拟的“箱子”。

基于我们以上的计算， 任意在水杯中选取两个体积相同的区域，颜料分子有极大的概率在这两个区域的分布量基本相等。 这也解释了我们开头所说的，墨水为什么会在水中均匀散开。

因此， 从统计学角度来说，并不是我们的世界偏爱混乱和无序，而是混乱和无序本身，有更大概率存在。

所以说，斗地主老摸到一串电话号码，也是因为这种情况的概率本身就更大。以后你再摸一手烂牌，就别怪人家洗牌的了，其实这都是数学的套路呀！

希望我的回答对您有所帮助。

热力学第二定律是阐明与热现象相关的各种过程进行的方向、条件及限度的定律。 热力学第二定律指明了自然界的热功转化中的普遍规律,

热力学第二定律有两种表述

1、按传热的方向性表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

2、按机械能和内能的转化方向性表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。

以上两种表述是等价的，都揭示了自然界的基本规律：一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，即一切与热现象有关的宏观的自然过程都是不可逆的

热力学第二定律说明第二类永动机是不可能实现，即不可能从单一热库吸收热量全部用来对外做功。

生物和有机物的形成并不违反热力学第二定律。

生物界和生物体都可以看作耗散结构。

耗散结构是远离平衡态的与系统外有物质，能量和信息交换的体系。

当外界有能量输入体系，而体系向外界排出废物和废热时可以看作从外界输入了负熵，而向环境输出熵。于是符合热力学第二定律。

耗散结构还允许在一个过程局部熵减，只要存在整体熵增。

黑格尔说，存在的都是合理的。这里确实可以这么看。

热力学第二定律的内容 热力学第二定律的内容是什么

1、热力学第二定律（second law of thermodynamics），热力学基本定律之一，克劳修斯表述为：热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。

2、开尔文表述为：不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。熵增原理：不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中，一个孤立系统的总混乱度（即“熵”）不会减小。