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[!--downpath--]熱學(xué)中一個(gè)重要的基本現(xiàn)象是趨向平衡態(tài),這是一個(gè)不可逆過(guò)程。例如使溫度不同的兩個(gè)物體接觸,最后到達(dá)平衡態(tài),兩物體便有相同的溫度。但其逆過(guò)程,即具有相同溫度的兩個(gè)物體,不會(huì)自行回到溫度不同的狀態(tài)。
這說(shuō)明,不可逆過(guò)程的初態(tài)和終態(tài)間,存在著某種物理性質(zhì)上的差異,終態(tài)比初態(tài)具有某種優(yōu)勢(shì)。1854年克勞修斯引進(jìn)一個(gè)函數(shù)來(lái)描述這兩個(gè)狀態(tài)的差別,1865年他給此函數(shù)定名為熵。
1850年,克勞修斯在總結(jié)了這類(lèi)現(xiàn)象后指出:不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化,這就是熱力學(xué)第二定律的克氏表述。幾乎同時(shí),開(kāi)爾文以不同的方式表述了熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容。
用熵的概念來(lái)表述熱力學(xué)第二定律就是:在封閉系統(tǒng)中,熱現(xiàn)象宏觀過(guò)程總是向著熵增加的方向進(jìn)行,當(dāng)熵到達(dá)最大值時(shí),系統(tǒng)到達(dá)平衡態(tài)。第二定律的數(shù)學(xué)表述是對(duì)過(guò)程方向性的簡(jiǎn)明表述。