第一篇：熱力學(xué)三大定律以及對(duì)生活的啟示

淺談熱力學(xué)三大定律及其對(duì)生活的啟發(fā) 姓名:周清清

學(xué)號(hào):*** 熱力學(xué)方法是物理化學(xué)這門(mén)自然學(xué)科的一種主要的研究方法，該方法研究范疇為宏觀方法，即以由大量粒子組成的宏觀體系作為研究對(duì)象，從經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律為理論基礎(chǔ)，引出了一些熱力學(xué)公式或結(jié)論，從而來(lái)解決物質(zhì)變化過(guò)程中的能量平衡、相平衡和化學(xué)平衡等問(wèn)題。這里，值得強(qiáng)調(diào)的是，熱力學(xué)方法屬于宏觀方法，因此，在研究問(wèn)題時(shí)，不考慮物質(zhì)系統(tǒng)內(nèi)部粒子的圍觀變化，只需考慮物質(zhì)系統(tǒng)變化前后狀態(tài)的宏觀性質(zhì)。下面簡(jiǎn)單介紹一下三大定律：

1)熱力學(xué)第一定律：簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是能量守恒定律。其表述形式有多種，例如，隔離系統(tǒng)中能量的形式可以互相轉(zhuǎn)化，但是能量的總值不變；第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制造成功。封閉系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律數(shù)學(xué)表達(dá)式：

?U?Q?W

它表明封閉系統(tǒng)中的熱力學(xué)能的改變量等于變化過(guò)程中系統(tǒng)與環(huán)境間傳遞的功與熱的總和。它告訴我們：一個(gè)孤立的系統(tǒng)內(nèi)，其能量是穩(wěn)定的，不會(huì)發(fā)生變化。

2)熱力學(xué)第二定律：它的實(shí)質(zhì)在于它揭示了一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都是不可逆的這一客觀規(guī)律，反映了實(shí)際宏觀過(guò)程進(jìn)行的條件和規(guī)律，指明了各種運(yùn)動(dòng)形式之間存在著差異。一種運(yùn)動(dòng)形式不同于另一種運(yùn)動(dòng)形式，各種運(yùn)動(dòng)都有自身的特點(diǎn), 不能相互代替。熱量可以自發(fā)地從較熱的物體傳遞到較冷的物體，但是不可能自發(fā)地從較冷的物體傳遞到較熱的物體；它要告訴我們的是，一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，從反面的角度來(lái)理解就是，在一個(gè)孤立的系統(tǒng)內(nèi)，如果要維持一個(gè)局部有序運(yùn)動(dòng)，必然導(dǎo)致另一局部更加無(wú)序，從而才能保證總是能量守恒。換而言之，局部有序是以犧牲局部無(wú)序?yàn)榇鷥r(jià)的結(jié)果，但是這種現(xiàn)象達(dá)到平衡后，最終仍會(huì)回歸無(wú)序。

3)熱力學(xué)第三定理：絕對(duì)零度時(shí)，所有純物質(zhì)的完美晶體的熵值為零。它的意義就是告訴我們，如果要形成有序排列的完美無(wú)缺的晶體，其熵值為零。熵是熱量轉(zhuǎn)化為功的程度，或者是分子無(wú)序程度。其實(shí)，熱力學(xué)的三定律，給我們最大的啟示是：任何事物都不可能是絕對(duì)的有序或絕對(duì)的無(wú)序，在有序的事物中，往往存在著破壞其原有規(guī)則的排列或運(yùn)動(dòng)的因素。有序和無(wú)序在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化。下面結(jié)合生活談幾點(diǎn)啟示：

任何事物都不可能是絕對(duì)的有序或絕對(duì)的無(wú)序，也就是說(shuō)，絕對(duì)的有序與絕對(duì)的無(wú)序處在任何事物的兩個(gè)端點(diǎn)，且這兩個(gè)端點(diǎn)都無(wú)法達(dá)到。網(wǎng)上的一句話(huà)很有意思—小時(shí)候，我總糾結(jié)與長(zhǎng)大后要考清華還是北大，可是長(zhǎng)大后我發(fā)現(xiàn)我實(shí)在是想多了。其實(shí)，這就是一個(gè)關(guān)于夢(mèng)想與現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。夢(mèng)想，有很大難度，是或許可以實(shí)現(xiàn)的理想。想要實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想，我們必須付出行動(dòng)，也就是在外力以及內(nèi)力的作用下，理想會(huì)成為現(xiàn)實(shí)，夢(mèng)想會(huì)成真，結(jié)合熱力學(xué)觀點(diǎn)就可以表述為，熱量不可能自發(fā)地從較冷的物體傳遞到較熱的物體；如果，不付出努力，不付諸行動(dòng)，夢(mèng)想只能成為空想、成為妄想、化為泡影。而且這種不為的過(guò)程是自發(fā)的，也就是，熱量從較熱物體傳向較冷物體是自發(fā)進(jìn)行的。

從人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的角度來(lái)看，人類(lèi)社會(huì)是整個(gè)自然界的一個(gè)特殊部分，是在自然界發(fā)展一定階段上隨著人類(lèi)的產(chǎn)生而出現(xiàn)的。人類(lèi)社會(huì)是不斷發(fā)展的，它的內(nèi)在活力在于它自身的矛盾性。人類(lèi)社會(huì)是一個(gè)復(fù)雜的矛盾體系，其中生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系的矛盾、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和上層建筑的矛盾是社會(huì)的基本矛盾，它在階級(jí)社會(huì)中表現(xiàn)為階級(jí)矛盾、階級(jí)斗爭(zhēng)。由于生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系、基礎(chǔ)和上層建筑的矛盾運(yùn)動(dòng)形成了人類(lèi)社會(huì)從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展，經(jīng)歷著從原始社會(huì)、奴隸社會(huì)、封建社會(huì)、資本主義社會(huì)到共產(chǎn)主義社會(huì)（社會(huì)主義社會(huì)是它的初級(jí)階段）這五種社會(huì)形態(tài)的依次更替。在各個(gè)社會(huì)形態(tài)的末期總表現(xiàn)為階級(jí)斗爭(zhēng)、階級(jí)矛盾的深化，破壞其原有規(guī)則的排列或運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)越來(lái)越多，隨著矛盾和斗爭(zhēng)日趨激烈，如果要使社會(huì)繼續(xù)發(fā)展，那么必然引起戰(zhàn)爭(zhēng)，從整個(gè)社會(huì)發(fā)展的角度來(lái)看，這屬于有序是以犧牲無(wú)序?yàn)榇鷥r(jià)的結(jié)果，也就是反抗取得勝利，社會(huì)達(dá)到有序，但是這種現(xiàn)象達(dá)到平衡后，最終仍會(huì)回歸無(wú)序，由于社會(huì)發(fā)展又出現(xiàn)新的階級(jí)斗爭(zhēng)和階級(jí)矛盾，因此，有序和無(wú)序在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化。

就拿實(shí)驗(yàn)室的各種儀器來(lái)說(shuō)，如果儀器出現(xiàn)問(wèn)題，我們采取不修理、不維護(hù)的做法，那么，想讓這臺(tái)儀器自動(dòng)恢復(fù)到好的狀態(tài)，幾乎是不可能的，非但恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)很難，而且還會(huì)引發(fā)其他問(wèn)題。這與做人的道理也是一樣的。人們常說(shuō)，想變壞很容易，這就意味著，變壞這個(gè)過(guò)程屬于自發(fā)進(jìn)行的，但是想變好的話(huà)，這需要人的自控能力，這種自控屬于一種內(nèi)力。

第二篇：熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考解讀

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院

論文題目： 熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

論文作者： 鐘家業(yè)

作者學(xué)號(hào)：

所在院系： 機(jī)電工程學(xué)院

專(zhuān)業(yè)班級(jí)：

指導(dǎo)老師：

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

摘要

熱力學(xué)第二定律是熱力學(xué)的基本定律之一，是指熱永遠(yuǎn)都只能由熱處轉(zhuǎn)到冷處(在自然狀態(tài)下)。它是關(guān)于在有限空間和時(shí)間內(nèi)，一切和熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物理、化學(xué)過(guò)程具有不可逆性的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。廣義生命演化意義上的熵，體現(xiàn)了生命系統(tǒng)衰落的過(guò)程。

關(guān)鍵詞 熱力學(xué)第二定律,第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)，熵，時(shí)間，生活

1.熱力學(xué)第二定律及發(fā)展

1.1、熱力學(xué)第二定律建立的歷史過(guò)程

19世紀(jì)初，人們對(duì)蒸汽機(jī)的理論研究還是非常缺乏的。熱力學(xué)第二定律就是在研究如何提高熱機(jī)效率問(wèn)題的推動(dòng)下，逐步被發(fā)現(xiàn)的，并用于解決與熱現(xiàn)象有關(guān)的過(guò)程進(jìn)行方向的問(wèn)題。1824年，法國(guó)陸軍工程師卡諾在他發(fā)表的論文“論火的動(dòng)力”中提出了著名的“卡諾定理”，找到了提高熱機(jī)效率的根本途徑。從1840年到1847年間，在邁爾、焦耳、亥姆霍茲等人的努力下，熱力學(xué)第一定律以及更普遍的能量守恒定律建立起來(lái)了。1848年，開(kāi)爾文爵士(威廉·湯姆生)根據(jù)卡諾定理，建立了熱力學(xué)溫標(biāo)(絕對(duì)溫標(biāo))。這些為熱力學(xué)第二定律的建立準(zhǔn)備了條件。1850年，克勞修斯從“熱動(dòng)說(shuō)”出發(fā)重新審查了卡諾的工作，考慮到熱傳導(dǎo)總是自發(fā)地將熱量從高溫物體傳給低溫物體這一事實(shí)，得出了熱力學(xué)第二定律的初次表述。后來(lái)歷經(jīng)多次簡(jiǎn)練和修改，逐漸演變?yōu)楝F(xiàn)行物理教科書(shū)中公認(rèn)的“克勞修斯表述”。與此同時(shí)，開(kāi)爾文也獨(dú)立地從卡諾的工作中得出了熱力學(xué)第二定律的另一種表述，后來(lái)演變?yōu)楦珶挼默F(xiàn)行物理教科書(shū)中公認(rèn)的“開(kāi)爾文表述”。上述對(duì)熱力學(xué)第二定律的兩種表述是等價(jià)的，由一種表述的正確性完全可以推導(dǎo)出另一種表述的正確性。他們都是指明了自然界宏觀過(guò)程的方向性，或不可逆性。克勞修斯的說(shuō)法是從熱傳遞方向上說(shuō)的，即熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體，而不可能從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化。利用致冷機(jī)就可以把熱量從低溫物體傳向高溫物體，但是外界必須做功。開(kāi)爾文的說(shuō)法則是從熱功轉(zhuǎn)化方面去說(shuō)的。功完全轉(zhuǎn)化為熱，即機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能可以的，在水平地面上運(yùn)動(dòng)的木塊由于摩擦生熱而最終停不來(lái)就是一個(gè)例子。但反過(guò)來(lái)，從單一熱源吸取熱量完全轉(zhuǎn)化成有用功而不引起其他影響則是不可能的。[1] 1.2、熱力學(xué)第二定律的表述

1.2.1、熱力學(xué)第二定律的開(kāi)爾文表述

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

不可能從單一熱源吸取熱量, 使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響。這是按照機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過(guò)程的方向性來(lái)表述的。表述中的“單一熱源”是指溫度均勻并且恒定不變的熱源。若熱源不是單一熱源，則工作物質(zhì)就可以從熱源中溫度較高的一部分吸熱而向熱源中溫度較低的另一部分放熱, 這實(shí)際上相當(dāng)于兩個(gè)熱源?！捌渌绊憽笔侵赋藛我粺嵩此盏臒嵊脕?lái)作功以外的任何其他變化.當(dāng)有其他影響產(chǎn)生時(shí) ,把由單一熱源吸來(lái)的熱量全部用來(lái)對(duì)外作功是可能的。開(kāi)爾文表述還可表達(dá)為：第二種永動(dòng)機(jī)是不可能造成的。所謂第二種永動(dòng)機(jī)就是一種違反開(kāi)爾文表述的機(jī)器,它能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響, 但這種機(jī)器不違反能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。如果這種熱機(jī)能夠制成,那么就可以利用空氣或海洋作為熱源，從它們那里不斷吸取熱量而做功。果真如此,令人頭痛的能源問(wèn)題也就解決了,因?yàn)楹Ｑ蟮膬?nèi)能幾乎是取之不盡的。1.2.2 熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述

不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。這是按照熱傳導(dǎo)的方

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

向性表述的?？梢宰C明, 熱力學(xué)第二定律的開(kāi)爾文表述和克勞修斯表述是等效的。熱力學(xué)第二定律是總結(jié)概括了大量事實(shí)而提出的,由熱力學(xué)第二定律作出的推論都與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合，從而證明了這一定律的正確性。經(jīng)驗(yàn)告訴我們, 功可以完全轉(zhuǎn)變?yōu)闊?而熱力學(xué)第二定律指出,要把熱完全變?yōu)楣Χ划a(chǎn)生其他影響則是不可能的。但這一結(jié)論由熱力學(xué)第一定律是得不到的，因?yàn)闊o(wú)論功變熱或熱變功都不違反熱力學(xué)第一定律。經(jīng)驗(yàn)還告訴我們 ,當(dāng)兩個(gè)溫度不同的物體互相接觸時(shí),熱量由高溫物體向低溫物體傳遞。但是熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述指出，熱量不可能自發(fā)地由低溫向高溫傳遞。而這一結(jié)論也是不能從熱力學(xué)第一定律得到的,因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程也不違反熱力學(xué)第一定律。由此看出 ,熱力學(xué)第二定律是獨(dú)立于熱力學(xué)第一定律的新規(guī)律 ,是一個(gè)能夠反映過(guò)程進(jìn)行方向的規(guī)律。熱力學(xué)第二定律說(shuō)明物體的內(nèi)能不能完全地（在不產(chǎn)生其他影響下）轉(zhuǎn)變?yōu)楣Γ喾?，功卻可以完全地轉(zhuǎn)變?yōu)槲矬w的內(nèi)能。因此，功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程帶有單向性，是不可逆的。在自然界中存在著大量的不可逆現(xiàn)象，例如，熱量從高溫物體自發(fā)地傳向低溫物體 ,氣體自發(fā)地向真空膨脹, 兩種氣體自發(fā)混合(互擴(kuò)散)等.顯然熱力學(xué)第二定律隱含地指出了其他不可逆過(guò)程的單向性。所以 ,熱力學(xué)第二定律是所有單向變化過(guò)程的一般規(guī)律。

下面我們從反面來(lái)說(shuō)明這兩種說(shuō)法的確是等價(jià)的：

①如果我們否定克勞修斯的說(shuō)法，認(rèn)為熱量可以自發(fā)地從低溫物體B傳向高溫物體A，見(jiàn)圖4－1（a）的示意圖，設(shè)這個(gè)熱量為Q，我們?cè)僭O(shè)想有一個(gè)卡諾熱機(jī)，從高溫?zé)嵩碅吸取熱量Q，一部分轉(zhuǎn)化為有用功W，另一部分Q′傳給了低溫?zé)嵩碆，這樣的整個(gè)過(guò)程中，高溫?zé)嵩碅沒(méi)有發(fā)生變化，相當(dāng)于只從低溫?zé)嵩碆吸收了（Q－Q′）的熱量而全部轉(zhuǎn)化為有用功，而不產(chǎn)生其他影響，從而開(kāi)爾文的說(shuō)法也就被否定了。

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

②反過(guò)來(lái)，如果我們否定了開(kāi)爾文的說(shuō)法，認(rèn)為可以從單一熱源A吸取熱量，全部轉(zhuǎn)化為有用功而不產(chǎn)生其他影響，見(jiàn)圖4－1（b）的示意圖，設(shè)這部分熱量為Q1，做的有用功為W1（Q1－W1），我們?cè)僭O(shè)想這部分有用功是帶動(dòng)一個(gè)理想的致冷機(jī)工作，它從另一個(gè)低溫?zé)嵩碆處吸收熱量Q2，向熱源A放出熱量Q1′，則滿(mǎn)足Q1′=Q2＋W1，而Q1=W1，所以Q1′=Q2＋Q1。這樣，總的效果相當(dāng)于從低溫?zé)嵩碆處吸收了熱量Q。，向高溫?zé)嵩碅放出的熱量Q1′，在補(bǔ)償了Q1以后，正好也是Q2，這就等于熱量Q。自發(fā)地從低溫?zé)嵩碆傳向了高溫?zé)嵩吹夭](méi)有發(fā)生其他變化，這就否定了克勞修斯的說(shuō)法。

1.2.3 熱力學(xué)第二定律的普遍表述

1865年，克勞修斯引進(jìn)“熵”的概念來(lái)反映這種運(yùn)動(dòng)變化的過(guò)程和方向, 從而可以從數(shù)學(xué)上嚴(yán)格地表述熱力學(xué)第二定律?！办亍币辉~來(lái)源于希臘語(yǔ) entropia, 原意是轉(zhuǎn)換 ,中文意思是熱量被絕對(duì)溫度除所得的商?？藙谛匏怪赋?在一個(gè)孤立系統(tǒng)（或叫封閉系統(tǒng)）內(nèi), 熵的變化總是大于或等于零, 也就是說(shuō)，孤立系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)變化總是要沿著使熵增大的方向進(jìn)行, 最后的平衡狀態(tài)則對(duì)應(yīng)于熵的最大可能值。于是熱力學(xué)第二定律的最普遍表述為：可以找到這樣一個(gè)態(tài)函數(shù)——熵 ,它在可逆過(guò)程中的變化等于系統(tǒng)所吸收的熱量與熱源的絕對(duì)溫度之比；在不可逆過(guò)程中, 這個(gè)比值小于熵的變化。即對(duì)于無(wú)窮小的過(guò)程 ,有

（1）

結(jié)合熱力學(xué)第一定律得

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

(2)在(2)式中 , 等號(hào)對(duì)應(yīng)于可逆過(guò)程, 不等號(hào)對(duì)應(yīng)于不可逆過(guò)程。這個(gè)式子是熱力學(xué)理論的基本方程。假設(shè)過(guò)程是絕熱的, 即 dQ=0,則由(1)式得到

(3)由此可見(jiàn), 在絕熱過(guò)程中, 系統(tǒng)的熵永不減少。對(duì)于可逆絕熱過(guò)程, 系統(tǒng)的熵不變;對(duì)于不可逆絕熱過(guò)程,系統(tǒng)的熵總是增加,這個(gè)結(jié)論叫做熵增加原理。根據(jù)熵增加原理 ,任何自發(fā)的不可逆過(guò)程 ,只能向熵增加的方向進(jìn)行，于是熵函數(shù)給予了判斷不可逆方向的共同準(zhǔn)則.既然從非平衡態(tài)到平衡態(tài)的過(guò)程中，熵總是增加，那么系統(tǒng)越接近平衡態(tài)，其熵值就越大，所以熵的數(shù)值就表征系統(tǒng)接近穩(wěn)定平衡態(tài)的程度。

1.3、熱力學(xué)第二定律的適用范圍

1.3.1 經(jīng)典熱力學(xué)第二定律及其適用范圍

熱力學(xué)第二定律是十九世紀(jì)中葉由W·湯坶孫（開(kāi)爾文爵士）和克勞修斯在研究卡諾的熱機(jī)理論和熱功轉(zhuǎn)換問(wèn)題時(shí)提出來(lái)的。他們分別提出了自己的表述，并證明了這兩種表述是等價(jià)的。后來(lái)，普朗克等人還提出了一些表述，同樣也進(jìn)行了等價(jià)性證明。熱力學(xué)第二定律的這種表述的多樣性與物理學(xué)的有些定律不一樣。它是以一個(gè)實(shí)際過(guò)程的不可逆性來(lái)表述一個(gè)普遍的自然規(guī)律。即自然界的一切實(shí)際過(guò)程自發(fā)進(jìn)行都沿一定的方向（具有單向性）。或者說(shuō)一切實(shí)際過(guò)程都具有不可逆性。

兩種經(jīng)典表述都提到的“不產(chǎn)生其它影響”的條件及前面所說(shuō)的“自發(fā)進(jìn)行”意瞇著：所研究的實(shí)際過(guò)程是在孤立系中進(jìn)行的，孤立系中這些過(guò)程具有單向性?？藙谛匏菇?jīng)過(guò)十多年的努力，終于找到了熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表述，這就是著名的熵增原理 ：孤立系的熵永不減少。(若Q=0，剛△s≥0)由于孤立系的熵只能增加，即系統(tǒng)只能沿退化的方向進(jìn)行。這與自然界和人類(lèi)社會(huì)的實(shí)

際演化過(guò)程相矛盾。因而熱力學(xué)第二定律自然不適用于生命現(xiàn)象和社會(huì)現(xiàn)象這樣一些不斷進(jìn)化的領(lǐng)域。

克勞修斯等人將熱力學(xué)第二定律外推到宇宙，得出了 “宇宙的熵趨于一個(gè)極大值”的命題。這就是著名的“熱寂說(shuō)”，即全宇宙最終將達(dá)到熱平衡。長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直認(rèn)為字宙是靜態(tài)的，在時(shí)間上無(wú)始無(wú)終，似乎早該處于熱寂了。而實(shí)際情況正好相反。這自然遭到了當(dāng)時(shí)許多著名的科學(xué)家和哲學(xué)家的批判。其中一個(gè)重要的論點(diǎn)

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

是：熱力學(xué)第二定律是在有限的宏現(xiàn)系統(tǒng)中得出的規(guī)律，不能外推到無(wú)限宇宙。因而，長(zhǎng)期以來(lái)都認(rèn)為熱力學(xué)第二定律不適用于宇觀系統(tǒng)。這一論點(diǎn)現(xiàn)在還在大多數(shù)教科書(shū)與文獻(xiàn)中出現(xiàn)。

1.3.2 “宇宙膨脹”模型與“熱寂”佯謬的消除

“ 熱寂說(shuō) ”以及對(duì)它的批判，都是建立在當(dāng)時(shí)人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上的。對(duì)它的批判總使人感到說(shuō)服力不強(qiáng)。例如有限條件下得到的結(jié)論，就同樣有外推成功的先例。熱力學(xué)第一定律的外推，得出的宇宙的能量守恒就被認(rèn)為是正確的。上世紀(jì)二十年代，以美國(guó)天文學(xué)家哈勃觀察到的星系紅移現(xiàn)象為基礎(chǔ)而建立起來(lái)的大爆炸宇宙學(xué)使我們認(rèn)識(shí)到，我們所能觀察到的宇宙并不是靜態(tài)的，而是在不斷膨脹。在此基礎(chǔ)上，七十年代以后，人們又重新對(duì)熱寂說(shuō)進(jìn)行了考察，發(fā)現(xiàn)隨著宇宙的膨脹，由于粒子與輻射的溫度隨膨脹的線(xiàn)度的變化規(guī)律不同，即使宇宙最初處于溫度均勻的熱平衡狀態(tài)，也會(huì)隨著膨脹而出現(xiàn)溫差，從無(wú)序向有序變化，而不會(huì)熱寂。另一方面，如果宇宙是靜態(tài)的，則對(duì)每一個(gè)靜態(tài)體系總有一個(gè)最大熵。而對(duì)膨脹的宇宙，每一瞬時(shí)對(duì)可能達(dá)到的最大熵也是不斷增加的。只要膨脹得足夠快，宇宙實(shí)際的熵與最大熵的差異就會(huì)越來(lái)越大，宇宙離熱寂也會(huì)越來(lái)越遠(yuǎn)。而不管宇宙是否是有限的和孤立的。這樣 “熱寂佯謬”就以這出入意料的方式迎刃而解了。人們這才發(fā)現(xiàn)，“熱寂說(shuō)”的問(wèn)題是出在人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)上，而不是出在熱力學(xué)第二定律的外推上。這樣一來(lái)，熱力學(xué)第二定律不適用于宇觀系統(tǒng)的限制也就自然解除了。1972年霍金證明黑洞過(guò)程的不可逆性和貝肯斯坦引入黑洞熵，建立黑洞熱力學(xué)，正是熱力學(xué)第二定律在宇觀系統(tǒng)成功運(yùn)用的范例。1.3.3 微觀系統(tǒng)同樣存在不可逆性

如前所述，我們知道熱力學(xué)第二定律是研究不可逆這一自然現(xiàn)象的科學(xué)規(guī)律。經(jīng)典熱力學(xué)研究的是固體、液體、氣體等由大量微觀獨(dú)子（原子、分子、離子)組成的宏觀系統(tǒng)的性質(zhì)及其變化規(guī)律的學(xué)問(wèn)。而不可逆性正是這些系統(tǒng)的共性，是大量粒子的集體行為。但是，自然界是分層次的，宏觀和微觀也是相對(duì)的。在每一個(gè)層次上的系統(tǒng)都可以認(rèn)為是由下一個(gè)層次的大量子系統(tǒng)所組成。因而不可逆性不應(yīng)該只存在于某一個(gè)特殊的層次中。例如，一個(gè)生物群體可以看成是由大量的生物個(gè)體組成的系統(tǒng)，一個(gè)生物個(gè)體也可以看成是由大量的細(xì)胞組成的系統(tǒng)，而細(xì)胞同樣可以看成是由大量的生物分子所組成的系統(tǒng)。在這些不同的層次上，不可逆性都同樣存在細(xì)胞的不斷老化；個(gè)體的生老病死；群體的演化發(fā)展?，F(xiàn)在我們都可以用由熱二律發(fā)展起來(lái)的耗散

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

結(jié)構(gòu)理論來(lái)對(duì)它們進(jìn)行研究。同樣，我們知道：原子、分子等微觀粒子也存在著內(nèi)部的層次和結(jié)構(gòu)。而且我們還知道許多原子存在著放射性衰變現(xiàn)象。1968年美國(guó)的菲奇和克羅寧在K介子衰變實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)了時(shí)間對(duì)稱(chēng)性的破壞。大統(tǒng)一理論還預(yù)言，像質(zhì)子這樣的基本粒子也可能是不穩(wěn)定的，只不過(guò)其衰變周期非常長(zhǎng)而已。這些都表明：不可逆性同樣也存在于微觀領(lǐng)域。所以，筆者認(rèn)為，熱力學(xué)第二定律既然是用來(lái)描寫(xiě)不可逆性這一廣泛存在的自然現(xiàn)象的統(tǒng)一規(guī)律，就應(yīng)該可以用來(lái)研究微觀領(lǐng)域的不可逆性。當(dāng)然，將熱力學(xué)第二定律向微觀領(lǐng)域的拓展還有待人們的進(jìn)一步努力。

2熱力學(xué)第二定律的一些應(yīng)用

2.1 對(duì)時(shí)間的理解

我們知道, 熱力學(xué)第二定律是所有單向變化過(guò)程的一般規(guī)律,而時(shí)間的變化是一個(gè)單向的不可逆過(guò)程，因此可以說(shuō)：時(shí)間的方向，就是熵增加的方向。這樣，熱力學(xué)第二定律就給出了時(shí)間箭頭。進(jìn)一步研究表明，能量守恒與時(shí)間的均勻性有關(guān)，這就是說(shuō)，熱力學(xué)第一定律告訴我們，時(shí)間是均勻流逝的。這兩條定律合在一起告訴我們：時(shí)間在向著特定的方向均勻地流逝著。

2.2黑洞熱輻射的發(fā)現(xiàn)

1972年，英國(guó)物理學(xué)家霍金(S.Hawking ,1942-)，提出了黑洞的“面積定理”。證明了黑洞的面積隨時(shí)間的變化只能增加，不能減少，即δA≥0（式中A為黑洞面積)。這不由使人想起熱力學(xué)中的“熵”。但黑洞面積與熵是風(fēng)馬牛不相及的兩個(gè)概念, 把它們聯(lián)系起來(lái)是不是太荒唐了呢？幾乎與此同時(shí), 物理學(xué)家貝根斯坦和斯馬爾 ,各自獨(dú)立地得出了關(guān)于黑洞的一個(gè)重要公式。即

式中 M、J、Q 分別是黑洞的總質(zhì)量、總角動(dòng)量、總電荷;A、Ψ、V 分別是黑洞的表面積、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和表面上的靜電勢(shì)，k稱(chēng)為黑洞的表面重力加速度。此式與熱

力學(xué)第一定律表達(dá)式

非常相似。式中U、T、S分別是系統(tǒng)的內(nèi)能、溫度和熵;Ω、J、V、Q 等物理意義與前式類(lèi)似。不難看出, 黑洞面積A確實(shí)像熵S ,而黑洞的表面重力加速度k非常像溫度T。難道黑洞真的有溫度

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

嗎？為此人們進(jìn)行了熱烈的爭(zhēng)論。1973年霍金、巴丁、卡特等卓有成就的黑洞專(zhuān)家聯(lián)名發(fā)表了一篇論文 ,聲稱(chēng)：可以模仿熱力學(xué)定律給出黑洞力學(xué)的定律，但黑洞的溫度不能看作真實(shí)溫度，因?yàn)楹诙礇](méi)有輻射（不可能有任何物質(zhì)跑出黑洞！)。但是,幾個(gè)月后霍金就宣稱(chēng) ,他已證明 ,黑洞有熱輻射 ,黑洞的溫度是真實(shí)的, 其值為

式中 kB是玻爾茲曼常數(shù)。對(duì)于一個(gè) M =M s（太陽(yáng)質(zhì)量）的黑洞, T = 6×10-8 K ,可以忽略不計(jì)；而對(duì)于一個(gè)質(zhì)量為 10億噸的小黑洞, 溫度可達(dá) 10 12 K。黑洞熱輻射的發(fā)現(xiàn) ,是黑洞研究的重大突破，也是時(shí)空理論的重大突破。

2.3 耗散結(jié)構(gòu)理論的形成

比利時(shí)著名物理學(xué)家普利高津(I.Prigogine , 1917-)認(rèn)為熱力學(xué)第二定律是自然界的一條基本規(guī)律。他在不違背熱力學(xué)第二定律的條件下, 找到了開(kāi)放系統(tǒng)由無(wú)序狀態(tài)變?yōu)樾碌挠行驙顟B(tài)的途徑。他指出 ,開(kāi)放系統(tǒng)的熵變?yōu)閐S =dS i + dSe ,其中 dSi為熵產(chǎn)生，由系統(tǒng)內(nèi)部不可逆過(guò)程產(chǎn)生；dSe為熵流, 由系統(tǒng)與外界交換能量或物質(zhì)所引起。熵產(chǎn)生dSi永遠(yuǎn)不可能為負(fù)值 ,而熵流dSe則可正可負(fù)還可為零。由于外界有負(fù)熵流入，系統(tǒng)的總熵可以保持不變乃至減小, 系統(tǒng)保持穩(wěn)定或者達(dá)到有序,形成“耗散結(jié)構(gòu)”。他認(rèn)為，宇宙是一個(gè)無(wú)限發(fā)展的開(kāi)放系統(tǒng), 自然界不會(huì)變得越來(lái)越無(wú)序, 而會(huì)變得越來(lái)越豐富多采 ,會(huì)形成各種新的有序結(jié)構(gòu), 宇宙不可能處于“熱寂”。從目前天文觀測(cè)的事實(shí)來(lái)看, 宇宙確實(shí)不是向著熱寂發(fā)展, 而是離開(kāi)熱平衡態(tài)越來(lái)越遠(yuǎn)。熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義[3] 3.1 系統(tǒng)的宏觀態(tài)與微觀態(tài)

宏觀態(tài)---熱力學(xué)狀態(tài)

宏觀: 微觀粒子不可分辨,以分子數(shù)目來(lái)區(qū)分狀態(tài).微觀態(tài)---大量分子系統(tǒng)的力學(xué)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(ri,vi)

微觀: 可區(qū)分具體的分子.?宏觀態(tài)與微觀態(tài)是系統(tǒng)同一狀態(tài)的兩種描述方法

.?宏觀概率/熱力學(xué)概率Ω: 每一宏觀態(tài)所包含的可實(shí)現(xiàn)的微觀態(tài)的數(shù)目

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

例: abcd四個(gè)分子在容器的分布

3.2自由膨脹

（N: 總分子數(shù)）N=1:

退回到左邊的概率是1/2

N=2: a,b 兩個(gè)分子

退回到左邊的概率是1/4

N=3: a,b,c三個(gè)分子

退回到左邊的概率是1/8

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

N=4: a,b,c,d 四個(gè)分子

退回到左邊的概率是1/16

N ~NA=6.02×1023 ,退回到左邊的概率是 概率太小, 不可能實(shí)現(xiàn).微觀狀態(tài): 按具體分子來(lái)分 宏觀狀態(tài): 按分子個(gè)數(shù)來(lái)分

微觀狀態(tài)數(shù): 16 宏觀狀態(tài)數(shù): 5 ? 隨著分子數(shù)N的增加,分子在A、B兩室平均分配的宏觀狀態(tài)所包含的微觀狀態(tài)數(shù)目越來(lái)越多

? 當(dāng)N ~NA=6.02×1023時(shí),分子在AB兩室平均分配的宏觀狀態(tài)所包含的

微觀狀態(tài)數(shù)目/總的微觀狀態(tài)數(shù)目~100% [2]

3.3 熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)表述

自由膨脹的方向: 概率小的宏觀狀態(tài) →概率大的宏觀狀態(tài)

包含微觀狀態(tài)數(shù)目少的宏觀狀態(tài)→包含微觀狀態(tài)數(shù)目多的宏觀狀態(tài)

熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義: 一個(gè)不受外界影響的封閉系統(tǒng), 其內(nèi)部發(fā)生的過(guò)程總是由概率小的宏觀狀態(tài)向概率大的宏觀狀態(tài)進(jìn)行, 由包含微觀狀態(tài)數(shù)目少的宏觀狀態(tài)向包含微觀狀態(tài)數(shù)目多的宏觀狀態(tài)進(jìn)行

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

.熱功轉(zhuǎn)換：

功 → 熱

分子有規(guī)則定向運(yùn)動(dòng) → 分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

適用范圍 :

(1)只適用于包含有大量分子的熱力學(xué)系統(tǒng), 對(duì)少量分子組成的系統(tǒng)是不適用的.(2)只適用于有限空間的封閉系統(tǒng).3.4熵與宏觀概率Ω------玻耳茲曼公式

S=klnΩ

其中 k---玻耳茲曼常數(shù) Ω---宏觀狀態(tài)所包含的微觀狀態(tài)數(shù)目 例.1mol理想氣體自由膨脹的熵變

.熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

推導(dǎo): 熱力學(xué)角度: 非平衡態(tài)→平衡態(tài)

S小 → S大

統(tǒng)計(jì)角度: 概率Ω小→概率Ω大 S = f(Ω)S=S1+S2=f(Ω1)+ f(Ω2)S = f(Ω)= f(Ω1·Ω2)∴f(Ω1·Ω2)=f(Ω1)+ f(Ω2)數(shù)學(xué)上可以推出: S = f(Ω)∝lnΩ

S = klnΩ

3.5 與無(wú)序度的關(guān)系

無(wú)序度---混亂程度

無(wú)序度低(有序度高), 則概率小→S 小 無(wú)序度高(有序度低), 則概率大→S 大 自然過(guò)程：概率小→概率大 S小 → S大

例：

有規(guī)則定向運(yùn)動(dòng) → 無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

3.6 熵函數(shù)的微觀意義(與熵增原理的關(guān)系)[4]

(1)熵與宏觀狀態(tài)所包含的微觀狀態(tài)數(shù)目相聯(lián)系

(2)熵是(宏觀態(tài)所對(duì)應(yīng)的大量微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)所引起的)無(wú)序程度的定量量度.(3)熵增的方向即向微觀狀態(tài)數(shù)多的宏觀狀態(tài)轉(zhuǎn)變的方向, 使系統(tǒng)更混亂, 更無(wú)序 熱力學(xué)第二定律的思考

4.1熱力學(xué)第二定律與時(shí)間反演性

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

時(shí)間T到-T的變換叫做時(shí)間反演，這相當(dāng)于時(shí)間倒流，在力學(xué)中保守系具有時(shí)間反演性，而“耗散系”不具有時(shí)間反演性。“耗散”是 一個(gè)宏觀的概念，幾乎所有的微觀過(guò)程都是可逆的，而從微觀過(guò)度到宏觀過(guò)程就可能變?yōu)椴豢赡娴倪^(guò)程。在“耗散”系中能量的轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)熱力學(xué)過(guò)程，相當(dāng)于從宏觀看來(lái)具有整體的能量轉(zhuǎn)化為雜亂無(wú)章的分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能。而在“保守系”中能量沒(méi)有轉(zhuǎn)化為雜亂無(wú)章的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和勢(shì)能，只在動(dòng)能和勢(shì)能之間轉(zhuǎn)化。

4.2理解時(shí)間的流逝

熱力學(xué)第二定律是自然界所有單方向變化過(guò)程的共同規(guī)律，而時(shí)間的變化就是一個(gè)單向的不可逆的過(guò)程，因此可以這樣假設(shè)：時(shí)間的運(yùn)動(dòng)方向，就是熵增加的方向。由此，熱力學(xué)第二定律就給出了一個(gè)時(shí)間箭頭，通過(guò)進(jìn)一步研究表明，能量守恒與時(shí)間的均勻性有關(guān)，即熱力學(xué)第一定律告訴我們，時(shí)間是均勻流逝的。這兩條定律合在一起就是：時(shí)間在向著特定的方向均勻地流逝著。

4.3 在信息熵中的應(yīng)用

人類(lèi)在長(zhǎng)期的電訊通信實(shí)踐中，不斷在力圖提高通信的有效性和可靠性。提高有效性就是盡可能用最窄的頻帶，盡可能快和盡可能降低能耗，即提高通信的經(jīng)濟(jì)性；高可靠性，就是要力圖消除或減少噪音，以提高通信的質(zhì)量。隨著電子通信發(fā)展到一定階段后，人們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在一定的條件下，要同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述這兩個(gè)要求，會(huì)遇到不可克服的困難：要減少噪音的干擾，信息傳輸速率就得降低；反之，提高了傳輸速率就不能有效地避免噪擾，在一定的具體的客觀條件下，想要同時(shí)提高電訊通信的效率和可靠性的企圖總是失敗的。于是有人想到在限定的條件下同時(shí)提高通信的效率和可靠性的要求可能存在一種理論上的界限。1948年，美國(guó)貝爾電訊實(shí)驗(yàn)所的工程師申農(nóng)提出了了一個(gè)數(shù)學(xué)模型，對(duì)于信息的產(chǎn)生和傳輸這些概念從量的方面給以定義，提出了信道和信息量等概念，利用熵的形成導(dǎo)入了信道容量這一新的重要概念，并且確定了信號(hào)頻帶寬度、超擾值和信道傳輸率三者之間的一般關(guān)系。從而，我們可以用信息熵來(lái)描述信道上傳輸信息的容量。這就是熱力學(xué)第二定律在信息傳輸技術(shù)中的一些應(yīng)用。[2] [5] 4.4 與生命活動(dòng)的聯(lián)系

在生命自然演化的意義上，熵概念的本質(zhì)是生命系統(tǒng)（機(jī)體）創(chuàng)造機(jī)能下降，熵增的過(guò)程是生命系統(tǒng)自衰落至死亡的老化過(guò)程。如果我們以單一的生命體作為一個(gè)

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

系統(tǒng)，那它是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，與環(huán)境既有物質(zhì)交換，也有能量的流通；基于此，而生命體可以進(jìn)行眾多的生命活動(dòng)，而這又是為了攝取“負(fù)熵”——或者認(rèn)為是通過(guò)外界的能量來(lái)減少生命體本身的熵，就如同一個(gè)熱機(jī)與另外的熱庫(kù)進(jìn)行熱交換使這個(gè)系統(tǒng)恢復(fù)到原始狀態(tài)。如果這么看似乎無(wú)法滿(mǎn)足熵增原理中條件“孤立系統(tǒng)”，但是，每個(gè)生命體都必須維持自己生命活動(dòng)的穩(wěn)定性狀態(tài)，也就是生命學(xué)中的“穩(wěn)態(tài)”，而這個(gè)狀態(tài)則必然與整個(gè)環(huán)境相不同，因此當(dāng)我們粗略的看待一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，可以將這個(gè)生命體當(dāng)作“孤立系統(tǒng)中的一份子”。

從物質(zhì)能量流動(dòng)的角度講，生命過(guò)程是一個(gè)物質(zhì)能量的傳輸和集中過(guò)程，物質(zhì)能量的集中就是生物的生長(zhǎng)。當(dāng)生物不再生長(zhǎng)時(shí)，生物的生存過(guò)程就是純粹的物質(zhì)能量傳輸過(guò)程。從熱力學(xué)的角度講，生命過(guò)程可以認(rèn)為是一個(gè)符合熱力學(xué)第二定律的區(qū)域性的自發(fā)的熵減過(guò)程，在包括生命體及其生存環(huán)境的總系統(tǒng)中，熵是增加的。熵減過(guò)程就是生物的生長(zhǎng)過(guò)程。當(dāng)熵減過(guò)程結(jié)束后，維持已有的負(fù)熵值的過(guò)程就是生物的生存過(guò)程。為了生產(chǎn)負(fù)熵，更為了維持已有的負(fù)熵值，系統(tǒng)必須始終存在一個(gè)熵增的物質(zhì)能量傳輸過(guò)程。新陳代謝過(guò)程中，除了包含有一個(gè)熵減的物質(zhì)能量集中過(guò)程外，還包含了一個(gè)使生物生長(zhǎng)不違反第二定律的熵增的物質(zhì)能量的傳輸過(guò)程。顯然，只有當(dāng)生命系統(tǒng)是一個(gè)與外界有物質(zhì)和能量交換的開(kāi)放系統(tǒng)時(shí)，符合第二定律的熵減過(guò)程才有可能發(fā)生。下面我們簡(jiǎn)單地通過(guò)生命體生存發(fā)展的幾個(gè)過(guò)程加以闡述：

（一）生 從一個(gè)受精卵開(kāi)始，生命體擁有了一個(gè)屬于自己的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立于所生活的自然，而生命的一個(gè)必然進(jìn)程就是“抵抗熵增”——為了避免死亡而攝取“負(fù)熵”。

（二）老 薛定諤在他著名的《生命是什么》一書(shū)中，認(rèn)為生命體是“以負(fù)熵為生的”。生命體為了維持它的有序結(jié)構(gòu)，必須“吃進(jìn)負(fù)熵”，耗散結(jié)構(gòu)理論的創(chuàng)始人普里高津也認(rèn)為，系統(tǒng)的熵由系統(tǒng)自身不斷產(chǎn)生的正熵和外界流入系統(tǒng)的熵兩部分組成。因此，要維持一個(gè)有序的、具有負(fù)熵值的系統(tǒng)，則必須由外界不斷的向系統(tǒng)輸入負(fù)熵。正是指這個(gè)道理，衰老是一個(gè)長(zhǎng)期的持續(xù)性的過(guò)程，為了對(duì)抗這個(gè)過(guò)程，吸取負(fù)熵是其途徑，不同的生命體吸取負(fù)熵的方法不同，對(duì)于綠色植物則通過(guò)光合作用來(lái)減少自身的熵，而對(duì)于動(dòng)物（當(dāng)然包括人類(lèi)）來(lái)說(shuō)，食物就是負(fù)熵，這就是我們需要不斷進(jìn)食的原因所在。之所以食物是負(fù)熵，其實(shí)更準(zhǔn)確的說(shuō)法是將食物中的能量用于減少生命體自身的熵，類(lèi)似于一個(gè)熱機(jī)與另外的熱庫(kù)進(jìn)行熱交換使這個(gè)系統(tǒng)恢復(fù)到原始狀態(tài)這個(gè)過(guò)程。實(shí)際上，進(jìn)食攝取能量進(jìn)而回歸機(jī)體穩(wěn)態(tài)就是生命的主要意義。但

熱力學(xué)的第二定律的認(rèn)識(shí)和思考

是攝入負(fù)熵的能力會(huì)隨著時(shí)間而減弱，當(dāng)人類(lèi)攝入的負(fù)熵少到體內(nèi)的平衡受到破壞時(shí)，體內(nèi)的熵達(dá)到了一個(gè)限度時(shí)人的生命也就要終結(jié)了。而這之前“攝入負(fù)熵能力下降”的過(guò)程就是衰老。

（三）死 生命的結(jié)局是什么？對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，很簡(jiǎn)單，就是死亡，也可說(shuō)是同化，塵歸塵，土歸土，將生命中的物質(zhì)，能量回歸系統(tǒng)，與系統(tǒng)同化，而物理學(xué)中指出，這種想對(duì)于獨(dú)立的混合具有更大的混亂度，其所擁有的熵也是最大的，這是整個(gè)系統(tǒng)遵循熱力學(xué)第二定律的必然結(jié)果，所以“死亡”、“同化”、“熵增”是必須的，不可違抗的，生命的活動(dòng)是一個(gè)不可逆的過(guò)程，因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)必須遵循熱力學(xué)中熵增的規(guī)律?？偨Y(jié)

我們把自然生命系統(tǒng)和工程熱力系統(tǒng)演化的熵稱(chēng)為“機(jī)體熵”或“機(jī)能熵”，也可以稱(chēng)為“系統(tǒng)熵”。這是真正意義上的熵，具有廣義生命演化意義上的熵，體現(xiàn)了生命系統(tǒng)衰落的過(guò)程。通過(guò)上述的討論，我們已經(jīng)感覺(jué)到，生命現(xiàn)象的物理學(xué)解釋?zhuān)蛘吒唧w的講，生命現(xiàn)象的熱力學(xué)解釋?zhuān)F(xiàn)象的物質(zhì)能量流動(dòng)解釋?zhuān)咽刮覀兛梢栽谝欢ǔ潭壬侠斫夂桶盐丈谋举|(zhì)，顯然，上述的關(guān)于生命現(xiàn)象的物理解釋?zhuān)艃H僅是一個(gè)開(kāi)端，許多問(wèn)題還沒(méi)有說(shuō)明，本文試圖從物理學(xué)的角度、從物質(zhì)能量流動(dòng)的角度對(duì)生命現(xiàn)象給出一些解釋。但就我目前所掌握的物理學(xué)方面的知識(shí)而言，還無(wú)法就上述所有問(wèn)題給出明確的解釋。因此，本文只能給出一些粗淺的解釋?zhuān)彩腔镜慕忉專(zhuān)蚁?，熱力學(xué)第二定律的意義已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了熱力學(xué)的范圍，用熱力學(xué)第二定律解釋生命活動(dòng)的本質(zhì)則是一個(gè)非常有趣的過(guò)程，不僅加深了對(duì)這條定律的理解，同時(shí)也讓人看到了科學(xué)的美。如果能沿著這樣一個(gè)思路深入挖掘，必將會(huì)對(duì)生命體生存發(fā)展有更深入的理解，這一議題對(duì)于人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展也將產(chǎn)生非常重要的影響。

參考文獻(xiàn)：

1、《物理學(xué)史》.郭奕玲, 沈慧君.北京: 清華大學(xué)出版社, 1993.2、《改變世界的物理學(xué)》.倪光炯等著.上海: 復(fù)旦大學(xué)出版社, 1999

3、《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)》，龔昌德編，高等教育出版社，1984年版。

4、《熱學(xué)》李椿、章立源、錢(qián)尚武編，人民教育出版社，1982年版。

5、《現(xiàn)代物理知識(shí)》，2001年第3期。

讀書(shū)的好處

1、行萬(wàn)里路，讀萬(wàn)卷書(shū)。

2、書(shū)山有路勤為徑，學(xué)海無(wú)涯苦作舟。

3、讀書(shū)破萬(wàn)卷，下筆如有神。

4、我所學(xué)到的任何有價(jià)值的知識(shí)都是由自學(xué)中得來(lái)的?！_(dá)爾文

5、少壯不努力，老大徒悲傷。

6、黑發(fā)不知勤學(xué)早，白首方悔讀書(shū)遲。——顏真卿

7、寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來(lái)。

8、讀書(shū)要三到：心到、眼到、口到

9、玉不琢、不成器，人不學(xué)、不知義。

10、一日無(wú)書(shū)，百事荒廢?！悏?/p>

11、書(shū)是人類(lèi)進(jìn)步的階梯。

12、一日不讀口生，一日不寫(xiě)手生。

13、我撲在書(shū)上，就像饑餓的人撲在面包上?！郀柣?/p>

14、書(shū)到用時(shí)方恨少、事非經(jīng)過(guò)不知難?！懹?/p>

15、讀一本好書(shū)，就如同和一個(gè)高尚的人在交談——歌德

16、讀一切好書(shū)，就是和許多高尚的人談話(huà)?！芽▋?/p>

17、學(xué)習(xí)永遠(yuǎn)不晚?！郀柣?/p>

18、少而好學(xué)，如日出之陽(yáng)；壯而好學(xué)，如日中之光；志而好學(xué)，如炳燭之光。——?jiǎng)⑾?/p>

19、學(xué)而不思則惘，思而不學(xué)則殆。——孔子

20、讀書(shū)給人以快樂(lè)、給人以光彩、給人以才干。——培根

第三篇：職場(chǎng)三大定律職業(yè)陷阱

職場(chǎng)三大定律職業(yè)陷阱

2011-5-3 17:22:14 精才

每個(gè)人在職場(chǎng)中或多或少都有這樣的模式，所以在邁向成功之前，更需要時(shí)時(shí)檢視自己，不管是高級(jí)主管還是基層員工。稍有不慎，就會(huì)掉入職業(yè)陷阱里。以下是職場(chǎng)三大定律職業(yè)陷阱，如果能隨時(shí)防備以下這些職業(yè)陷阱，就會(huì)在職場(chǎng)中游刃有余。

職業(yè)致命陷阱1：狂妄、專(zhuān)制、完美主義

他們不切實(shí)際，找工作時(shí)，不是龍頭企業(yè)就免談，否則就自立門(mén)戶(hù)。進(jìn)入大企業(yè)工作，他們大多自告奮勇，要求負(fù)責(zé)超過(guò)自己能力的工作。結(jié)果任務(wù)未完成，仍不會(huì)停止揮棒，反而想用更高的功績(jī)來(lái)彌補(bǔ)之前的承諾，結(jié)果成了常敗將軍。

這種人也喜歡出風(fēng)頭，在穩(wěn)定的社會(huì)或企業(yè)中，他們總是很快表明立場(chǎng)，生怕沒(méi)有人注意他。其實(shí)是為了掩蓋內(nèi)心的虛弱。這樣的人總要求自己處處做英雄，也嚴(yán)格要求別人達(dá)到他的水準(zhǔn)。在工作上，他們要求自己與部屬“更多、更快、更好”。結(jié)果，部屬被拖得精疲力竭，紛紛“跳船求生”，留下來(lái)的人則更累。

他們或者言行強(qiáng)硬，毫不留情，就像一臺(tái)推土機(jī)，凡阻擋去路者，一律鏟平。因?yàn)闄M沖直撞，攻擊性過(guò)強(qiáng)，不懂得繞道的技巧，結(jié)果可能傷害到自己的職業(yè)生涯。

工作中他們甚至?xí)欢b懂，嘴上喜歡說(shuō)的話(huà)是：“這些工作真無(wú)聊?！钡麄儍?nèi)心的真正感覺(jué)是：“我做不好任何工作?！彼麄兿Ｍ昙o(jì)輕輕就功成名就，但是他們又不喜歡學(xué)習(xí)、求助或征詢(xún)意見(jiàn)，因?yàn)檫@樣會(huì)被人以為他們“不勝任”，所以他們只好裝懂。職業(yè)陷阱2：逃避、悲觀、壓抑

這種人雖然聰明、有歷練，但是一旦被提拔，反而毫無(wú)自信，覺(jué)得自己不勝任。他們的核心信念是“我不夠好”，尤其是出現(xiàn)挫折和挑戰(zhàn)的時(shí)候，他們這種自我破壞與自我限制的負(fù)面想法占了上風(fēng)。

他們可能會(huì)成為典型的悲觀論者，開(kāi)始杞人憂(yōu)天。采取行動(dòng)之前，他會(huì)想像一切負(fù)面的結(jié)果，感到焦慮不安。這種人擔(dān)任主管，會(huì)遇事拖延，按兵不動(dòng)。因?yàn)樘谝庑呃⒏?，甚至?dān)心部屬會(huì)有意見(jiàn)，讓他難堪。

然后他們會(huì)覺(jué)得自己失去了職業(yè)生涯的方向?！拔易叩穆返降讓?duì)不對(duì)?”覺(jué)得自己的角色可有可無(wú)，跟不上別人，也沒(méi)有歸屬感。

他們的另一個(gè)極端表現(xiàn)就是無(wú)條件回避問(wèn)題。他們身為主管，本來(lái)應(yīng)當(dāng)為部屬據(jù)理力爭(zhēng)，為了回避沖突，可能被部屬或其他部門(mén)看扁。為了維持和平，他們壓抑感情，結(jié)果他們嚴(yán)重缺乏面對(duì)沖突、解決沖突的能力。到最后，這種解決沖突的無(wú)能表現(xiàn)，甚至威脅到婚姻、親子、手足與友誼關(guān)系。

職業(yè)陷阱3：非黑即白、機(jī)械

這種人眼中的世界非黑即白。他們相信，一切事物都應(yīng)該像有標(biāo)準(zhǔn)答案的考試一樣，客觀地評(píng)定優(yōu)劣。他們總是覺(jué)得自己在捍衛(wèi)信念、堅(jiān)持原則。但是，這些原則，別人可能完全不在意。結(jié)果，這種人總是孤軍奮戰(zhàn)，常打敗仗。

這種人的僵化還表現(xiàn)在完全不了解人性，很難了解恐懼、愛(ài)、憤怒、貪婪及憐憫等情緒。他們?cè)谕娫?huà)時(shí)，通常連招呼都不打，直接切入正題，缺乏將心比心的能力，他們想把情緒因素排除在決策過(guò)程之外。

第四篇：現(xiàn)代管理學(xué)對(duì)安全工作的啟示-木桶定律

現(xiàn)代管理學(xué)對(duì)安全工作的啟示

木桶定律

一個(gè)木桶盛水的多少，不是取決于組成木桶的所有木板長(zhǎng)度的平均值，更不是取決于最長(zhǎng)的木板，而是取決于最短的木板或質(zhì)地最差的木板。

安全工作的可靠性，是由全體員工的整體安全素養(yǎng)所決定的。每個(gè)員工都好比這個(gè)木桶的一根木板，數(shù)量極少的三違人員是引發(fā)事故的“短木板”;因此，千萬(wàn)不能成為最短、最差的那根木板。

趙林

鐵塔廠

第五篇：生活啟示

一、年輕人不小心將酒店的地毯燒了三個(gè)小洞，退房時(shí)服務(wù)員說(shuō)根據(jù)酒店規(guī)定，每個(gè)洞要賠償100元。年輕人：確定是一個(gè)洞100元嗎？服務(wù)員：是。年輕人點(diǎn)燃煙頭將三個(gè)小洞燒成一大洞。

啟示:1.考核標(biāo)準(zhǔn)在哪里，人們的行動(dòng)就在哪里；2.不要光站在自己的角度訂立標(biāo)準(zhǔn)；3.漏洞有時(shí)是致命的。二、一士兵遭到敵軍突襲后逃到了山洞。敵軍在身后緊追，他躲在洞中祈禱不被敵人發(fā)現(xiàn)。突然胳膊被狠狠地蟄了一下，原來(lái)是只蜘蛛，他剛要捏死，突然心生憐憫，就放了它。不料蜘蛛爬到洞口織了一張新網(wǎng)，敵軍追到山洞見(jiàn)到完好的蜘蛛網(wǎng)，猜想洞中無(wú)人就走了。

啟示：很多時(shí)候，幫助別人同時(shí)也是在幫助自己。

三、父親丟了塊表，他抱怨著翻騰著四處尋

找，可半天也找不到。等他出去了，兒子悄悄進(jìn)屋，不一會(huì)找到了表。父親問(wèn)：怎么找到的？?jī)鹤诱f(shuō)：我就安靜的坐著，一會(huì)就能聽(tīng)到滴答滴答的聲音，表就找到了。

啟示：我們?cè)绞墙乖甑膶ふ?，越找不到自己想要的，只有平靜下來(lái)，才能聽(tīng)到內(nèi)心的聲音。

不錯(cuò)的啟示，站在不同的角度看問(wèn)題結(jié)果是不一樣的。

新的感悟一一。

慢慢看，慢慢悟

1、人生需要四種人： 名師指路，貴人相助，親人支持，小人刺激。

2、女人，大美為心凈，中美為修寂，小美為貌體。

男人，大智為信仰，中智為克己，小智為財(cái)奴。

3、沒(méi)有機(jī)會(huì)做大事的人，是因?yàn)闆](méi)有通過(guò)做好小事來(lái)證明自己的實(shí)力。放在越不起眼的地方，越要主動(dòng)發(fā)光。在別人不敢委以重任之前，把小事做到極致，來(lái)證明你的實(shí)力。

4、延參法師《寬懷人生》：

緊張與松弛，沉重與飄逸，都是生命的狀態(tài)，坎坷和艱辛中蘊(yùn)藏著更大的追求。笑著面對(duì)悲傷，悲傷會(huì)化為動(dòng)力，笑著面對(duì)憂(yōu)愁，憂(yōu)愁會(huì)化為快樂(lè)。讓?xiě)n愁去漂流吧，生活需要快樂(lè)，也應(yīng)該是快樂(lè)的。

5、大道至簡(jiǎn)，平常心是道：

一個(gè)行者問(wèn)老和尚：“您得道前，做什么？”老和尚：“砍柴擔(dān)水做飯?！毙姓邌?wèn)：“那得

道后呢？”老和尚：“砍柴擔(dān)水做飯?！毙姓哂謫?wèn)：“那何謂得道？”老和尚：“得道前，砍柴時(shí)惦記著挑水，挑水時(shí)惦記著做飯；得道后，砍柴即砍柴，擔(dān)水即擔(dān)水，做飯即做飯。”

6、當(dāng)你喜歡上某件事，會(huì)發(fā)揮出驚人的能力：

抱著你自己10公斤重的孩子，你不覺(jué)得累，是因?yàn)槟阆矚g；抱著10公斤重的石頭，你堅(jiān)持不了多久。當(dāng)一個(gè)人不喜歡做某件事，就算他才華橫溢，也無(wú)法發(fā)揮；當(dāng)一個(gè)人喜歡上了某件事，他發(fā)揮出來(lái)的能力會(huì)讓你大吃一驚。所以，一個(gè)人沒(méi)有成績(jī)，不一定是他沒(méi)有能力，很可能是因?yàn)椴幌矚g。

7、愛(ài)你的人會(huì)一直愿意為你付出，你愛(ài)的人卻不一定愿意為你付出：

二戰(zhàn)時(shí)，一猶太家庭遭到迫害，大兒子和小兒子分別去尋求幫助。大兒子去找曾經(jīng)幫助

過(guò)自己的人，小兒子去找自己曾幫助過(guò)的人。結(jié)果卻是大兒子獲救，小兒子被出賣(mài)。愛(ài)你的人會(huì)一直愿意為你付出，你愛(ài)的人卻不一定愿意為你付出。在現(xiàn)實(shí)中，真正對(duì)你忠誠(chéng)的都是曾經(jīng)給過(guò)你恩惠的人、愛(ài)你的人。

8、改環(huán)境，不如改自己：

烏鴉往東飛，遇到鴿子。都停在一顆樹(shù)上休息，鴿子見(jiàn)烏鴉飛得很辛苦，關(guān)心地問(wèn)：您要去哪里？烏鴉忿忿答：其實(shí)我不想離開(kāi)，可是這個(gè)地方的居民都嫌棄我的叫聲不好。鴿子好心地說(shuō)：別費(fèi)力了，如果你改變不了你的聲音,飛到哪都不會(huì)受歡迎的。做事也是如此：改目標(biāo)，不如改方式，改環(huán)境，不如改自己。

9、關(guān)鍵時(shí)刻能救你的，只有你自己：

一頭驢子不慎掉進(jìn)了枯井，眾人設(shè)法救它，都沒(méi)有成功，就決定埋了它。驢子悲聲?shū)Q叫，可當(dāng)泥土落下的時(shí)候，它卻出乎意料地安靜了。它努力抖落背上的泥土，把它們踩在腳下，讓自己登高一點(diǎn)。就這樣，它隨著泥土的抖落不斷登高，最后竟在眾人的驚奇聲中走出了枯井。

10、世事總不能萬(wàn)般如意，有舍才有得：

師父問(wèn)：如果你要燒壺開(kāi)水，生火到一半時(shí)發(fā)現(xiàn)柴不夠，你該怎么辦？有的弟子說(shuō)趕快去找，有的說(shuō)去借，有的說(shuō)去買(mǎi)。師父說(shuō)：為什么不把壺里的水倒掉一些呢？

11、有一顆不屈的心：

一個(gè)失意年輕人尋找成功，哲人給一顆花生說(shuō)：“用力捏它?！蹦贻p人用力一捏，花生殼碎了，剩下仁。哲人又叫他搓，結(jié)果搓掉紅色的皮，只留下白白的果實(shí)。哲人再叫他捏，不論他如何用力，卻捏不碎花生仁。哲人說(shuō)：“雖然屢受磨難，失去了很多，但要有一顆不屈的心。”

12、只有學(xué)會(huì)放棄眼前利益，才能獲取長(zhǎng)遠(yuǎn)大利：

富翁拿了三塊大小不一的西瓜放在青年面前：若每塊西瓜代表一定程度的利益，選哪塊？青年回答：最大的。富翁把最大的遞給青年，而自己卻吃起最小的。富翁很快吃完了，拿起桌上的最后一塊西瓜吃起來(lái)。青年明白了：富翁吃的瓜雖都不大，加一起卻比他多。

13、謙卑自己，就是份量：

一滴墨汁落在一杯清水里，這杯水立即變色，不能喝了；一滴墨汁融在大海里，大海依然是蔚藍(lán)色的大海。為什么？因?yàn)閮烧叩亩橇坎灰粯印２皇斓柠溗胫贝檀痰叵蛏贤χ?，成熟的麥穗低垂著頭。為什么？因?yàn)閮烧叩姆萘坎灰粯印捜輨e人，就是肚量；謙卑自己，就是份量；合起來(lái)，就是一個(gè)人的質(zhì)量。

14、享不了洪福就享清福：

人生，福分兩種，一是洪福。即實(shí)現(xiàn)了俗世理想，成為達(dá)官顯貴，享受人間繁華；二是清福。即安于平凡，超然物外，享受心之清閑和歡樂(lè)。沒(méi)有人能同時(shí)既享洪福又享清福。追求物質(zhì)和名利，必以勞心為代價(jià)；追求精神的愉悅和超脫，需以淡泊為基礎(chǔ)。無(wú)論是洪福還是清福，生在福中要知福。

15、要堅(jiān)強(qiáng)的是你的心：

①外表剛強(qiáng)的人常易放棄，因怕輸。②外表柔弱的人常堅(jiān)韌不拔，因想贏。③最笨的是長(zhǎng)了想贏的臉，卻沒(méi)想贏的心。④如果孤獨(dú)，為什么裝開(kāi)心？如果你想要，為什么裝無(wú)所謂？

⑤如果你害怕，為什么裝勇敢？戴上面具，心還是一樣會(huì)痛。

⑥要堅(jiān)強(qiáng)的不是你的臉，而是你的心。

16、工作的四層境界：

①謀生：人首先要解決吃飯，有份工作來(lái)生存，這是工作的基礎(chǔ)階段。

②事業(yè)：當(dāng)吃飯不是問(wèn)題，工作慢慢成為事業(yè)，變成精神上的追求和取得成就感。③快樂(lè)：工作著是快樂(lè)的，感到工作充滿(mǎn)樂(lè)趣。

④忘我：自己與工作完全融為一體，工作已是生活不可分割的組成部分。

17、忠誠(chéng)的被誤解，被誤解的不堅(jiān)持：

雁群休息時(shí)，必有一雁放哨，叫雁奴，輪流擔(dān)任，稍有異動(dòng)，鳴叫示眾。一人獵雁數(shù)次，皆無(wú)功而返。后想一法，徑直奔雁群，待雁奴鳴叫后隱藏。群雁逃逸數(shù)次發(fā)現(xiàn)無(wú)異情，遷怒于雁奴，后竟群而啄之。雁奴悲嘆無(wú)語(yǔ)，待獵人再近，隱而不發(fā)，群雁死傷過(guò)半。世道亦如此，忠誠(chéng)的被誤解，被誤解的不堅(jiān)持。

18、不能把悲痛與怨恨留在身后，那么我仍

在獄中：

南非總統(tǒng)曼德拉曾被關(guān)壓27年，受盡虐待。他就任總統(tǒng)時(shí)，邀請(qǐng)了三名曾虐待過(guò)他的看守到場(chǎng)。當(dāng)曼德拉起身恭敬地向看守致敬時(shí)，在場(chǎng)所有人乃至整個(gè)世界都靜了下來(lái)。他說(shuō)：當(dāng)我走出囚室、邁過(guò)通往自由的監(jiān)獄大門(mén)時(shí)，我已經(jīng)清楚，自己若不能把悲痛與怨恨留在身后，那么我仍在獄中。

19、上帝的延遲，并不是上帝的拒絕：

他21歲，做生意失??；22歲，角逐州議員落選；26歲，愛(ài)侶去世；27歲，一度精神崩潰；34歲，角逐聯(lián)邦眾議員落選；45歲，角逐聯(lián)邦參議員落選；47歲，提名副總統(tǒng)落選；52歲，當(dāng)選美國(guó)第十六任總統(tǒng)。他就是林肯，因?yàn)樗麍?jiān)信上帝的延遲，并不是上帝的拒絕。

20、四句諺語(yǔ)濃縮人類(lèi)歷史：

馬克思的女兒燕妮，問(wèn)歷史學(xué)家維特克：“您能用最簡(jiǎn)明的語(yǔ)言，把人類(lèi)歷史濃縮在一本小冊(cè)子里嗎？”維特克說(shuō)：“不必，只要四句德國(guó)諺語(yǔ)就夠了?！?/p>

①上帝讓誰(shuí)滅亡，總是先讓他膨脹。②時(shí)間是篩子，最終會(huì)淘去一切沉渣。③蜜蜂盜花，結(jié)果卻使花開(kāi)茂盛。④暗透了，更能看得見(jiàn)星光。