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[!--downpath--]熱學(xué)中一個重要的基本現(xiàn)象是趨向平衡態(tài),這是一個不可逆過程。例如使溫度不同的兩個物體接觸,最后到達平衡態(tài),兩物體便有相同的溫度。但其逆過程,即具有相同溫度的兩個物體,不會自行回到溫度不同的狀態(tài)。
這說明,不可逆過程的初態(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。1854年克勞修斯引進一個函數(shù)來描述這兩個狀態(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,開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)象宏觀過程總是向著熵增加的方向進行,當熵到達最大值時,系統(tǒng)到達平衡態(tài)。第二定律的數(shù)學(xué)表述是對過程方向性的簡明表述。