热力学第二定律的开尔文表述指出：内能与机械能的转化具有方向性．请结合熵的变化加以解释．
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| 热力学第二定律的开尔文表述指出：内能与机械能的转化具有方向性．请结合熵的变化加以解释． |
答案
| 解：机械运动是宏观情况下物体在空间位置上的变化，物体运动状态的变化完全遵循牛顿运动定律所反映的因果关系，这是一种有序的运动．热运动是大量分子的无规则运动，系统的一个宏观状态包含着大量的微观状态，这是一种无序的运动，机械运动向热运动的转化，属于从有序向无序的转化，会导致熵的增加，符合热力学的规律，因此机械能可以全部转换化为内能．反之，热运动向机械运动的转化，属于从无序向有序的转化，即从高熵向低熵转化，不符合熵增加原理，因此内能不可能全部转化为机械能而不引起其他变化． |
举一反三
| 不定项选择 |
| 下列物理过程中，使熵增加的过程是（ ） |
A．导线通电后发热
B．汽车刹车后滑行一段距离停下来
C．冬天窗户玻璃上形成冰花的过程
D．流星坠落到地球表面的过程 |
| “愿破镜之重圆，冀也无端”指的是镜子破了之后不可能再恢复到原来破之前的样子，从熵的角度解释镜子破了之后为什么不能自发地重圆． |
| 一个金属球从高处落下，撞到地面上，最后处于静止状态，在此过程中熵怎样变化？ |
解：(1)一滴墨水在水中扩散时，墨水分子无规则热运动的空间变大了，因而更无序了，所以熵增大了．
(2)熵是表示物体的无序程度的物理量，而由热力学第二定律可知，与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行，即向熵增大的方向进行．气体扩散现象是一种气体进入另一种气体的现象，由于分子无规则运动的空间变大，所以无序性增加，即熵增加，所以气体的扩散具有方向性． |
【选修3-3选做题】
以下说法中正确的是 |
| [ ] |
A. 熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行
B. 在绝热条件下压缩气体，气体内能一定增加
C. 布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
D. 水可以浸润玻璃，但不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系 |
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