Question

熱力學第二定律的開爾文表述指出，內能與機械能的轉化具有方向性.請結合熵的變化加以解釋.

Answer 1

解析：機械運動是宏觀情況下物體在空間位置上的變化，物體運動狀態(tài)的變化完全遵循牛頓運動定律所反映的因果關系，這是一種有序的運動.熱運動是大量分子的無規(guī)則運動，系統(tǒng)的一個宏觀狀態(tài)包含著大量的微觀狀態(tài)，這是一種無序的運動.機械運動向熱運動的轉化，屬于從有序向無序的轉化，會導致熵的增加，符合熱力學的規(guī)律，因此機械能可以全部轉化為內能.反之，熱運動向機械運動的轉化，屬于從無序向有序的轉換，即從高熵向低熵轉換，不符合熵增加原理，因此內能向機械能的轉化不能全部實現(xiàn).