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自然过程的方向性

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:然而,与此相反的过程,即热量自动由低温物体传向高温物体的过程则从未见过,尽管这样的过程并不违反能量守恒定律。物体在运动过程中因受摩擦力作用而停止,摩擦力做功,机械能转换为物体的内能,接触部位生热。这表明,功热转换过程也具有方向性。气体自由膨胀 用隔板将容器分成左、右两边,左边盛有气体,右边是真空。这样的膨胀称为自由膨胀。这说明,气体的自由膨胀也是有方向的。

大量观测表明,一切与热现象有关的宏观过程即自然过程,都有一个共同的特点:具有方向性。

(1)热传导 两个温度不同的物体相互接触时,热量自动地由高温物体传到低温物体,使低温物体温度上升,高温物体温度下降。然而,与此相反的过程,即热量自动由低温物体传向高温物体的过程则从未见过,尽管这样的过程并不违反能量守恒定律。事实说明,热传递具有方向性。

(2)功热转换 摩擦生热是一种功热转换。物体在运动过程中因受摩擦力作用而停止,摩擦力做功,机械能转换为物体的内能,接触部位生热。但我们却从未见到相反的情况:因摩擦力做功转换得到的内能自动转换成物体的机械能,使物体运动起来。这表明,功热转换过程也具有方向性。

(3)气体自由膨胀 用隔板将容器分成左、右两边,左边盛有气体,右边是真空。当隔板抽去后,左边的气体便会在没有阻力的情况下,迅速膨胀,充满整个容器。这样的膨胀称为自由膨胀。但我们却从未见到过相反的过程:膨胀后的气体又自动收缩回容器左边,使容器右边仍为真空。这说明,气体的自由膨胀也是有方向的。

可说明自然过程具有方向性的例子还有很多,如两种不同气体放在一个容器里,它们能自发地混合,却不能自发地再度分离成两种气体;一滴墨水滴入水中,墨水会自动进行扩散,直至达到均匀分布,已经分布均匀的墨水,却不会自动地缩回到它扩散前的状态,等等。

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