进化论下热力学第一定律与第二定律的尖锐矛盾
现代科学为何不支持科学发展观3
热力学第二定律，热力学基本定律之一，内容为不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。
目录编辑本说明了这种转变在自然条件下也是不可逆的。
热机能连续不断地将热变为机械功[1]，一定伴随有热量的损失。
第二定律和第一定律不同，第一定律否定了创造能量和消灭能量的可能性，第二定律阐明了过程进行的方向性，否定了以特殊方式利用能量的可能性。
．②人们曾设想制造一种能从单一热源取热，使之完全变为有用功而不产生其他影响的机器，这种空想出来的热机叫第二类永动机。
它并不违反热力学第一定律，但却违反热力学第二定律。
有人曾计算过，地球表面有10亿立方千米的海水，以海水作单一热源，若把海水的温度哪怕只降低O.25度，放出热量，将能变成一千万亿度的电能足够全世界使用一千年。
但只用海洋做为单一热源的热机是违反上述第二种讲法的，因此要想制造出热效率为百分之百的热机是绝对不可能的。
③从分子运动论的观点看，作功是大量分子的有规则运动，而热运动则是大量分子的无规则运动。
显然无规则运动要变为有规则运动的几率极小，而有规则的运动变成无规则运动的几率大。
一个不受外界影响的孤立系统，其内部自发的过程总是由几率小的状态向几率大的状态进行，从此可见热是不可能自发地变成功的。
④热力学第二定律只能适用于由很大数目分子所构成的系统及有限范围内的宏观过程。
而不适用于少量的微观体系，也不能把它推广到无限的宇宙。
⑤根据热力学第零定律，确定了态函数——温度；根据热力学第一定律，确定了态函数——内能和焓；根据热力学第二定律，也可以确定一个新的态函数——熵。
可以用熵来对第二定律作定量的表述。
热力学第二定律过程第二定律指出在自然界中任何的过程都不可能自动地复原，要使系统从终态回到初态必需借助外界的作用，由此可见，热力学系统所进行的不可逆过程的初态和终态之间有着重大的差异，这种差异决定了过程的方向，人们就用态函数熵来描述这个差异，从理论上可以进一步证明: 可逆绝热过程Sf=Si，不可逆绝热过程Sf>Si，式中Sf和Si分别为系统的最终和最初的熵。
工程热力学之热力学第二定律综述
在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切不可逆循环的热效
率必小于可逆循环的热效率。
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4.2.4 卡诺原理
Carnot Principle
Prove:
若tB>tA，……
4.2 卡诺循环
可逆热机A与任意热机B
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4.2 卡诺循环
4.2.5 平均吸热温度和放热温度
作功是不可能的。
6. 一切自发过程都是不可逆的。 7. 在我们周围的自然界中，所有现象都是从概率较小的状态变化到
概率较大的状态。
8. 具有某些规定约束条件，且其容积保持不变的任何气体，能够从 任意初态，达到稳定平衡，而对环境（外界）不产生净效应。
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4.1 热力学第二定律
4.1.2 热力学第二定律的表述方式
在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切循环中， 没有任何循环的热效率比可逆循环的热效率更高。
推论：
The efficiencies of all reversible heat engines operating between the same two reservoirs are the same.
热不可能自发地、不付代价地、从低温物体传到高温物 体。
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4.1 热力学第二定律
4.1.2 热力学第二定律的表述方式
开尔文-普朗克说法
The Kelvin- Planck Statement of the second law of thermodynamics
It is impossible for any device that operates on a cycle to receive heat from a single reservoir and produce a net amount of work.
学习辩证法 批判热寂说——兼评热力学第二定律
学习辩证法批判热寂说——兼评热力学第二定律
热力学第二定律虽然被认为是自然界中不可避免的定律，但有些物理学家，如热力学著名学者热寂，却有不同的看法。
他认为，能量范围中的任何失衡都可以通过总体能量的变种
消除。
因此，热力学第二定律不是不可避免的定律，而是一种具有一定条件的概率性现象。
为了回答这个问题，我们必须从辩证角度来考虑。
辩证思维是“反对对立矛盾的准确思维”，它把事物看作是相互联系、互相抵消、相辅相成的过程，它把事物踏入“历史关系”中加以
概括，它前进的积极性和把握自身解决问题的眼力都具有科学性。
因此，通过辩证思维，我们可以把热力学第二定律分为两个部分来讨论，即可循环性和不
可循环性。
从性质上说，不可循环的能量失衡只能通过能量的流失来消除，而且不可重复，因此热力学第二定律就不可避免。
而可循环的能量失衡可以通过某种方式的重复而得到消除，这样的能量失衡就不能说是不可避免的定律，所以热寂说也是可以理解的。
总之，通过辩证思维，我们可以分析热力学第二定律是一种有条件的概率性现象，而热寂说也是一种可以理解的观点。
热力学三大定律与熵
热力学三大定律与熵1. 热力学三大定律第一定律：能量是守恒的，可以互相转化（比如机械能转化为电能），而不会消失。
天平的两端相平衡；第二定律：然能量可以转化，但是无法100%利用。
在转化过程中，总是有一部分能量会被浪费掉。
写成公式就是：能量的总和 = 有效能量无效能量；“有效能量”指的是，可以被利用的能量；”无效能量”指的是，无法再利用的能量，又称为熵。
所以，熵就是系统中的无效能量。
考虑到宇宙的能量总和是一个常量，而每一次能量转化，必然有一部分”有效能量”变成”无效能量”（即”熵”），因此不难推论，有效能量越来越少，无效能量越来越多。
直到有一天，所有的有效能量都变成无效能量，那时将不再有任何能量转化，这就叫宇宙的”热寂”（Heat Death）。
所以，热力学第二定律的一个重要推论就是：熵永远在增加。
永动机：不消耗能量而能永远对外做功的机器，它违反了能量守恒定律，故称为“第一类永动机”。
在没有温度差的情况下，从自然界中的海水或空气中不断吸取热量而使之连续地转变为机械能的机器，它违反了热力学第二定律，故称为“第二类永动机”2. 为什么会出现熵？热力学第二定律只是定义了”熵”，没有解释”熵”的产生原因：为什么总是有一部分能量无法再利用？1877年，奥地利物理学家玻尔兹曼（Ludwig Boltzmann）对”熵”做出了令人信服的解释。
他认为，任何粒子的常态都是随机运动，也就是”无序运动”，如果让粒子呈现”有序化”，必须耗费能量。
所以，能量可以被看作”有序化”的一种度量。
热力学第二定律实际上是说，当一种形式的”有序化”转化为另一种形式的”有序化”，必然伴随产生某种”无序化”。
一旦能量以”无序化”的形式存在，就无法再利用了，除非从外界输入新的能量，让无序状态重新变成有序状态。
“熵”就是”无序化”的度量。
考虑到”无序化”代表着混乱（实质是随机运动），可以得到三个重要结论：结论1：如果没有外部能量输入，封闭系统趋向越来越混乱（熵越来越大）。
热力学第二定律
热力学第二定律热力学第二定律摘要热力学第二定律是热力学的基本定律之一，是指热永远都只能由热处转到冷处(在自然状态下)。
它是关于在有限空间和时间内，一切和热运动有关的物理、化学过程具有不可逆性的经验总结。
热力学第二定律有两种经典表述，二者表述具有等效性。
热力学第二定律揭示了实际宏观过程的不可逆性。
热力学第二定律在科学发展上具有很多的意义，也揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性。
关键词热力学第二定律，卡诺循环，意义, 不可逆，历史发展引言本论文主要是以大一学年，热学课程为背景选材。
热力学第二定律是有关热和功等能量形式相互转化的方向与限度的规律，进而推广到有关物质的变化过程的方向与限度的普遍规律。
热力学第二定律的每一种表述，揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
本论文主要是对热力学第二定律的初步理解与分析。
一、热力学第二定律的两种经典表述1.开尔文-普朗克表述：不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响。
解释：1）这里强调的是“不留下其他任何变化”，是指对热机内部、外界环境及其他所有（一切）物体都没有任何变化。
开尔文－普朗特说法说明了热转化为功，必须要将一部分热量转给低温物体（注意，这可是一个自发过程，高温向低温传热哦），也即必须要有一个“补偿过程”为代价2）热全部转化为功，是可以的，但必须要“留下其他变化”。
如等温过程中，热可以全部转变成功，但这时热机内部工质的“状态”变了（即工质不能回到初始状态，其实，这样的热机实际上是不存在的），是留下了变化的。
2.克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生任何其他影响。
解释：1)这里需要强调的是“自发地、不付代价地”。
我们通过热泵装置是可以实现“将热从低温物体传向高温物体的”，但这里是付出代价的，即以驱动热泵消耗功为代价，是“人为”的，是“强制”的，不是“自发”的。
所以，非自发过程，如热从低温物体传向高温物体，必须同时要有一个自发过程为代价（这里是机械能转化为热能）为补偿，这个过程叫“补偿过程”。
对热力学第一定律的质疑
对热力学第一定律的质疑对热力学第一定律的质疑对热力学第一定律的质疑圣哲奥修的崇敬者一、引言提出质疑之前，先从宏观上透视以下热力学第一定律（以下简称“热一律”）的可靠性。
热一律的数学表达式为△U = Q + W，式中功W的值容易算出，测量热量Q也没有原则上的困难，内能改变量△U=U2－U1则不然，因为按照内能的定义，Ui （i=1, 2）是物质系统内所有分子热运动的动能和分子间相互作用的受势能以及分子内原子、电子能量的总和。
即使是一克物质所包含的微观粒子也是天文数字，欲知Ui的值几乎不可能，恐怕迄今为止尚未有人实际测量、计算过任何一个宏观物质系统的内能，这就从根本上决定了对任意一个宏观的物质系统，Ui是未知的，进而△U也是未知的。
在不知道△U 的情况下，凭什么断定△U = Q + W 呢？从热一律的推导过程可知，凭的是能量守恒定律（见南京工学院等七所工科院校编《物理学-上册》人民教育出版社一九七七年版，第202页）。
然而遗憾的是，能量守恒定律对热一律不是独立的，换句话说，能量守恒定律的成立要以热一律的成立为必要或先决条件（试想：如果热一律不成立，能量守恒定律还成立吗？）用能量守恒定律证明热一律，在逻辑上有循环论证之嫌，在科学上是非法的。
基于这个事实，可以说热一律是一条没有经过检验的假说，只是物理学家的主观臆测，对它提出质疑合乎科学所固有的怀疑和批判精神。
二、向热一律质疑的逻辑前提对热一律的质疑建立在一个前提之上：当人体向物体施加作用力（人坐在椅子上对椅子也有作用力，但这个作用力来自地球引力，不是人体提供的，这里所说的作用力是人体内力提供的，来源于体内生物物理、生物化学变化）时，身体的内能将发生改变（若不然，我们就可以了；利用这种不消耗能量的力对物体做功，增加问题的机械能，这样能量就不是守恒量，人体就是“永动机”），并向体外散热（人体不用力时也散热，这里所说的散热，指的是用力比不用力增加的散热量）。
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进化论下热力学第一定律与第二定律的尖锐矛盾
热力学第一定律和第二定律是科学界公认的宇宙普遍规律。能量守恒定律是说，能量可以由
一种形式变为另一种形式，但其总量既不能增加也不会减少，是恒定的。二十世纪初爱因斯
坦发现能量和质量可以互变后，此定律改为能质守恒定律。这个定律应用到热力学上，就是
热力学第一定律。这一定律指出物质和能量既不能被消灭也不能被创造，一度曾被无神论当
作宇宙永恒的根据。
热力学第二定律是描述热量的传递方向的：分子有规则运动的机械能可以完全转化为分
子无规则运动的热能；热能却不能完全转化为机械能。此定律的一种常用的表达方式是，每
一个自发的物理或化学过程总是向著熵（entropy）增高的方向发展。熵是一种不能转化为
功的热能。熵的改变量等于热量的改变量除以绝对温度。高、低温度各自集中时，熵值很低；
温度均匀扩散时，熵值增高。物体有秩序时，熵值低；物体无序时，熵值便增高。现在整个
宇宙正在由有序趋于无序，由有规则趋于无规则，宇宙间熵的总量在增加。 (因此)热力学
第二定律告诉我们，宇宙不是在进化，乃是在退化之中。曾长期在美国西北大学执教的物理
学家贝克博士（Dr. Edson Peck）指出，“我们的宇宙中熵值有增高的倾向”， “我们有充分
的理由相信，宇宙象一个发条逐渐慢下来的大时钟” 1。诚然，我们也可以观察到一些暂时
逆热力学的自然现象，如生命现象。动、植物由受精卵开始，从简到繁、从不分化到分化，
最后成为一完整的动物或植株。之所以说“暂时”，是因为这些动、植物最后也要衰老和、
死亡和解体。
暂时逆热力学的生命现象需要两个必备条件。第一是要有蓝图或指令。这就是在精子和
卵子的DNA中所携带的来自父母双方的遗传基因。在这些基因的调控下，一颗绿豆发芽长
成一株绿豆苗，鸡蛋孵化后成为一只小鸡。第二是要一个能量转化系统，以供给发育时期所
需的能量。光合作用、消化作用、血液循环和呼吸作用等都是这样的转化系统。
进化论者认为，地球是开放系统，可以不断从太阳吸收能量以弥补在熵增高的过程中所
消耗的能量，因而进化与热力学第二定律并不矛盾。但是，他们把能量的多寡与能量的转化
相混淆了。问题不是太阳是否有足够的能量维持进化过程，而在于太阳的能量怎样用来维持
进化过程。如果把一头野牛放进一家瓷器店，野牛用它巨大的能量在店内作功的结果只能是
一场破坏。同样，如果盖一座楼房没有设计图纸，没有建筑师统一指挥，乃是让各种机器自
由运作，让人们把水泥、砖头随意堆砌，楼房根本无法盖成。
如果进化是宇宙的普遍现象，那么在宇宙中一定有宏大的指令系统和能量转化系统，使
万物能逆热力学第二定律，由无序到有序、由低级到高级不断地进化。但是，人们在宇宙中
找不到这样的系统，故进化的模式是与热力学第二定律直接相冲突的。
创造的模式则与热力学第二定律相吻合。起初神创造天地时，“神看光是好的，就把光
暗分开了”（创一4）。这告诉我们神起初创造的世界是冷热分开的低熵世界。世界被创造后，
即慢慢开始退化。热力学第二定律的提出只是近一、二百年的事，但《圣经》早在两千多年
前清楚地指出了宇宙中熵不断增高的自然趋势，“天地都如外衣渐渐旧了”（诗一○二 26）；
“天必象烟云消散，地必如衣服渐渐旧了”（赛五一6）。
热力学第二定律还告诉我们，宇宙不是永恒的。因为按此定律，宇宙的熵值在不断增高；
总有一天，当宇宙各处的温度完全均匀一致时，熵增到最大值，一切能量都不再能作功，只
剩下分子的随机运动。此时宇宙就到达等温热死阶段，一片死寂荒凉。这就是宇宙的终点。
现在宇宙还没有进入最后阶段，说明宇宙的过去还不够长；即，宇宙必有一个起始点。宇宙
必有起点和终点，不是永恒的。创造模式相信宇宙是神创造的，故宇宙不是永恒的。
如果把热力学第一定律和热力学第二定律结合起来，可以引伸出一个十分重要的结论。
第一定律说：质能不能被创造也不能被消灭，也就是说，宇宙不能自己开始；热力学第二定
律却说宇宙必定有一个开始。这样，宇宙只能有一个不受第一定律支配的超然的开始。这样
的开始不可能是自然进化而是神超然的创造