Question

熱力學(xué)第二定律的開爾文表述指出：內(nèi)能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化具有方向性．請結(jié)合熵的變化加以解釋．

Answer 1

解：機(jī)械運(yùn)動是宏觀情況下物體在空間位置上的變化，物體運(yùn)動狀態(tài)的變化完全遵循牛頓運(yùn)動定律所反映的因果關(guān)系，這是一種有序的運(yùn)動．熱運(yùn)動是大量分子的無規(guī)則運(yùn)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(yùn)動，機(jī)械運(yùn)動向熱運(yùn)動的轉(zhuǎn)化，屬于從有序向無序的轉(zhuǎn)化，會導(dǎo)致熵的增加，符合熱力學(xué)的規(guī)律，因此機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)換化為內(nèi)能．反之，熱運(yùn)動向機(jī)械運(yùn)動的轉(zhuǎn)化，屬于從無序向有序的轉(zhuǎn)化，即從高熵向低熵轉(zhuǎn)化，不符合熵增加原理，因此內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化．