熱力學(xué)第二定律指明了自發(fā)過程的方向——總是朝著熵增大的方向進(jìn)行.這一點(diǎn)我相信你明白.
熱量不借助環(huán)境做功而從低溫物體傳遞到高溫物體是熵減少過程.所以不能自發(fā)進(jìn)行.那么為什么熵會減少?
熵是無序程度.一種最常見的表現(xiàn)就是分子熱運(yùn)動.于是人們想出用熱量來表示無序度.但是人們又發(fā)現(xiàn),同樣的熱量傳遞給低溫物體和高溫物體所導(dǎo)致的無序度增加是不一樣的.就像在一間整潔房間和一間凌亂的房間隨便扔進(jìn)10本書造成的混亂度增加是不同的一樣.溫度高的物體因為自身已經(jīng)的無序程度已經(jīng)很高了,所以再增加熱量,改變會少些.
由此人們想出了對于環(huán)境熵增加的定義.
S=q/T,可見溫度越高,熵變會越少.
那么如果熱量q從低溫物體t傳導(dǎo)到高溫物體T會發(fā)生什么?
對于高溫物體,會有熵增q/T.
對于低溫物體,會有熵減q/t.
總效應(yīng)為q/T-q/t.因為T>t,所以總熵效應(yīng)為熵減少,這是熱力學(xué)第二定律所不允許的.