这位真理挂帅的朋友还需学习第2定理
有一位清华朋友对第2类型的永动机作出这样的分析,由于文字比较少,我引用在前面:
我这个不懂物理的人也来说两句,首先 现在还在有人研究的应该是 第二类永动机,其次 第二类永动机 直接违反热力学第二定律。再次 热力学第二定律的本质就是系统总要朝最可能的状态发展,这应该是真理吧 如果要反驳 就在这一点了。那最后想请您解释一下您为什么反对热二定律为什么系统不朝着最可能的状态去发展?
这位朋友应该是比较熟悉热力学第2定理,但还需要进一步认识:
热力学第2定理的本质就是熵增,熵增的方式无非就是扩散、热传导,其他的热力学输送,他们的力学基础是:分子的短程相碰。J=-D*dρ/dx,J=C*dT/dx ,注意一下:D、dρ/dx、C、dT/dx 都是反映局部热力学状态的参量,所以热力学第定理有明显的局域独立性要求,而电磁的远程相互作用可以破坏这种独立性,使得热力学第2定理失效。
我们的物理学家喜欢引用物理明言,比如北京大学的赵凯华的热力学著作上面有一句洋人的话:熵是经理,能量是出纳。现在看来一个体系应该看作有无限多个经理、出纳。如果存在电磁远程相互作用,一个地方的经理可以影响和决定远处的出纳,这样体系不可能达到熵极大。热力学第2定理失效。而且在热力学的表述上面也可以体现出来。
这位朋友说我写错别字:定律,写成定理,由于是网络文章,只要不影响阅读就行了。
我认为现在的物理学教材,太刻板,只是罗列知识,构建冠冕堂皇的理论体系。其实物理学问题很多,我觉得应该多考虑读者,方便读者深入的理解,这对作者提出更高的要求。前苏联的一些物理学教材非常好。
热力学第2定理的逻辑矛盾
热力学第二定理有许多表述,根据我的学习体会,描述为;孤立体系的热运动总是向着熵增的方向发展,并达到熵极大,(稳定的平衡态) 热力学第二定理包含有两个内容:1,时间之箭的方向 2,时间之箭的目标。热力学第二定理对研究对象有个限制:孤立体系。下面的一个孤立体系,但是,热力学第二定理在运用上却存在问题:> 桌面上有两杯水A B,水里悬浮有大量的电荷,外界对它们没有作用,可以把它们整体看作孤立体系,由热力学第二定理得,体系应该有一个稳定的平衡态。我们从部分看:比如A,它受到B的电作用,不能视为孤立体系,它有没有稳定态,就很成问题。同样B也是如此。同一研究对象,可能存在不同研究结果,只能说明理论对于这样的研究对象不适用。
这一体系有没有稳定态,得有物理方程确定,物理方程应该包含热和电
> 1 泊松方程
> > 2 波尔兹曼方程 p=A*exp(qu/kT)
求解方程是困难的,它是非线型的,从直觉上讲,有解的可能性小。
这实际体现了热力学第2定理只能适用于不存在远程相互作用的体系,比如教室里有两台内燃机在工作,他们之间的相互作用只有万有引力,因为太小,产生的相互扰动可以忽略不计。我们可以分别计算他们的热功转换。
但是万有引力在天体之间的相互作用不能不考虑,他同样会破坏体系的孤立性,任何一个星系都受到其他星系的干扰,热力学第2定理不在适用,我想这可以对宇宙热寂论的一个回答吧
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1。2普朗克的热理论的问题
普朗克主要贡献是量子物理,但是他在热力学领域也有自己的见解,这些见解成为经典热力学的组成部分。
下面是熵和热力学几率的关系的推导:普郎克发现孤立体系的熵和热力学几率存在单调的变化,猜测熵和热力学几率存在如下关系:
> > S=f(W)
> > 设体系有独立的两部分,
> > S---------体系总熵 S1-------1部分的熵
> > S2-------2部分的熵 W-------总几率
> > W1-----1部分的几率 W2-----2部分的几率
> > 设S=S1+S2=f(W)
> > S1=f(W1)
> > S2=f(W2)
> > W=W1*W2---------(1)
> > 通过微积分运算,得到
> > S=k*In(W)----------(2)(参阅王竹溪《统计物理学导论》第2版)
几率关系W=W1*W2,要求体系的两个部分是独立的,是不是所有的物体都能满足?实际并不如此,实际上,世界上存在破坏这种独立性的现象,比如桌面上有两杯水,(可以看作总体系的两个部分,部分的划分是任意的)水里悬浮有大量电荷,两杯水之间存在远程相互作用,独立性就没有意义,普朗克推导存在不足。
S=k*In(W)是热力学里面的一个重要的核心公式,他的推导出现漏洞意味原有热力学理论应该做一个调整。