第十八章 熵增定理(3)
作者:冠位大法师      更新:2023-01-10 02:47      字数:4247
�夸奖唐娜,接着就是艾斯提出了两个问题。

  “一是唐娜热机的效率能否等于一?

  在这种情况下,必须保证t1无穷大或者t2为零,温度无穷大是不可能的,温度为零也无法实现。

  这里的温度为零并不是指通俗意义上水的冰点,因为这只是约定俗成的度量单位,我们需要建立起一个新的温标,绝对温标。

  我们知道,同温下,气体的体积与压强成反比关系。

  而经过我的测量,对一定体积的任何气体,当温度升高或者降低一传统温度时,其压强的增加或减小也是恒定的,约等于1/273

  因此,如果我们将一种传统温度为零的理想气体降温到零下273度,它的气压将会归零,体积也会归零。

  换句话说,温度不能再往下下降了,再降体积就是负数了,这显然不可能。

  因此,传统温度零下二百七十三度即为绝对零度,绝对零度不存在,所以唐娜热机的效率无法达到100。”

  贝蒂似乎感觉到了什么,又好似什么都没有抓住,这就好似脚心很痒,偏偏隔着靴子挠痒,怎么都不爽利。

  祂继续看着艾斯的第二个问题:“唐娜热机的效率等于零为如何?”

  贝蒂轻声说道:“这很简单,t1=t2就行。”

  “可二者相等意味着什么,意味着唐娜热机空转白忙活,也就是说同一热源下,唐娜热机无法工作。

  因为我们可以判定,不可能从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其他影响,简单的说,单一热源系统下做不了有用功。”

  贝蒂如遭雷击,喃喃道:“单一热源系统下做不了有用功,我们的世界算不算单一热源系统?星界算不算呢?”

  祂低头看着艾斯的文章:“就如同将热水和冷水用隔板隔开,当抽下隔板后,只会冷热均匀,不会热更热冷更冷一样。变化存在两个方向,一种是自然演变的方向,一种是非自然的方向。

  自然方向是自发而独立进行的,非自然方向则必须受到外界影响才能进行。

  这就是热力学第二定律:热量无法从低温物体转向高温物体而不产生任何影响。”

  简单的总结,却让贝蒂心神巨震,她那颗闭环系统的机械球甚至有些不稳,她继续着,两眼却有些看不清。

  “这样一个纯粹的孤立系统,内部的热量早晚会变得均等,一样的寂寥,如果将整个星界看成一个孤立系统,星界内部能量的转化看成一个唐娜热机,不断从系统中的高温物体吸取能量,向低温物体传递能量,总有一天高温物体和低温物体的温度相等,那样的话整个星界就无法运作了。

  因此我创立了一个概念,熵。

  一个系统的熵等于该系统在一定过程中所吸收的热量除以它的绝对温度。这就是熵的定义,在孤立系统内部,这是不可逆的过程,即热量从高温物体流向低温物体是不可逆的。

  此即孤立系统中,从有序到无序的必然不可逆过程,这个过程可以称之为热寂。”

  轰!

  贝蒂仿佛看到无穷世界崩解,上位世界坠落,星界最终扁平化,整个星界归于寂寥。

  “不一定,真的不一定。首先,我们世界就不是一个孤立系统,而是一个开放系统,世界可以与星界产生交换,