必须坚持辩证唯物论的认识论——谈如何看待热力学第二定律的几种说法之间的关系

读了《化学通报》1975年第1期发表的陈鹰同学的信后很受启发,它反映了经过无产阶级文化大革命和批林批孔运动的锻炼,我国青年一代的革命精神和教育战线的大好形势。关于热力学第二定律几种说法之间的关系,下面谈谈我们的一些看法。《热力学第二定律从物理说法导出数学说法》(《化学通报》1974年第5期,以下简称“说法”)把热力学第二定律的几种不同说法割裂开来,认为它们“彼此独     

热力学第二定律从物理说法导出数学说法

前言宏观的热力学第二定律有两种说法:一种是根据循环过程的物理模型拟出的,简称“物理说法”,其中最有名的是 Kelvin 和 Clausius 的两个说法;另一种是以表达绝热过程的微分式的几何性质为出发点拟出的,简称“数学说法”。这两种说法都能导出决定过程方向的状态函数“熵”的概念,但物理说法和数学说法彼此独立,没有关系。1961年 B.Crawford 和 I.Oppenheim从两个物理说法导出数学说法,把两种不同的说法联     

对立统一规律也是热现象中的一般规律

编辑同志:读了贵刊关于热力学第二定律的两篇文章(《熵与混乱度》、《热力学第二定律从物理说法导出数学说法》,1974年第5期),有些看法。这两篇文章毫无批判地向我国读者介绍西方科学家的这些观点,是不适宜的。毛主席早就教导我们,对于一切外国的东西,必须“把它分解为精华和糟粕两部分,然后排泄其糟粕,吸收其精华,……决不能生吞活剥地毫无批判地吸收。”(《新民主主义论》)毫无疑问,对于化学知识方面,我们也应当采取这一正确的方针。克劳胥斯(Clausius)对热力学第二定律所做的片面概括和推论,对于读过《自然辩证法》的同志来说,是熟悉的。恩格斯尖锐地指出:“克劳胥斯的第二原理等等,无论以什么形式提出来,都不外乎是说:能消失了,如果不是在量上,那也是在质上消失了。熵不可能用自然的方法消灭,但可以创造出来。宇宙钟必须上紧发条,然后才走动起来,一直达到平衡状态,而要使它从平衡状态再走动起来,那只有奇迹才行。”(《自然辩证法》261页)克劳胥斯不承认自然界运动形式的质的多     

正确评价热力学第二定律

“热寂说”的出笼和热力学第二定律是有密切联系的。为了彻底批判“热寂说”,必须以马克思主义哲学为指导正确评价热力学第二定律。热力学第二定律是不是一条普遍的自然规律?如果它包含了合理的内容,为什么不能外推到宇宙?物质运动到底是可逆的还是不可逆的或者是二者的对立统一?这些都是值得深入研究的问题。现谨就《化学通报》1975年第6期的讨论谈谈个人的看法,和同志们商榷。我们认为:伟大的革命导师恩格斯批判“热寂说”的有关论述,是正确评价热力学第二定律的准绳,是既不能违背也不能曲解的。     

可逆与不可逆是矛盾的对立统一——兼批“热寂说”、讨论热力学第二定律

热力学第二定律是一条自然规律,它是于1850年和1851年由克劳胥斯和开尔文分别在卡诺循环的基础上总结出来的。热力学第二定律的克劳胥斯说法是:“不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。”开尔文说法是:“不可能从单一热源取热使之完全变为有用的功,而不产生其他影响。”这两种说法意义相同,只是表述形式不同。一百多年来,还没有发现违反热力学第二定律的事例。在建立热力学理论体系的过程中,出现了“宇宙热寂说”。1865年克劳胥斯提出了“宇宙的熵趋于极大值”的荒谬结论。1867年他进一步说:“当熵达到它的最大值时,宇宙就不可能再发生任何大的变动,将处于某     

对批判“热寂说”、讨论热力学第二定律有关文章的意见和希望

编辑同志:《化学通报》自1975年第4期开展批判反动的“宇宙热寂说”、讨论热力学第二定律以来,发表了一些用唯物辩证法批判自然科学领域中唯心主义和形而上学的文章。这是用马列主义、毛泽东思想占领自然科学阵地,在科技战线实行无产阶级专政的重要任务,也是对邓小平及其在科技界的代理人大刮右倾翻案风、推行修正主义科研路线的迎头痛击!为了把这一革命大批判深入地开展下去,提出几点不成熟的意见和希望,供编者和作者参考:一、讨论中存在的一个明显的分歧,是“热寂说”与热力学第二定律的关系问题。有的同志认为,热力     

克拉珀龙方程、拉乌耳定律及非挥发性稀溶液沸点升高公式之间的关系

本刊1961年第11期“问题讨论”栏刊登了蔡寿辉同志写的“非挥发性溶质稀薄溶液的沸点上升和冰点下降的热力学”一文,他把克拉珀龙方程式、拉乌耳定律及沸点升高公式统一于多相平衡的一般原理来推导,同时获得了这三条定律的偏微分表达式,我们认为这样处理明确了所得到的三个定律之间的横的关系,这有助于认识它们之间的差异性,从而掌握各定律适用的条件。此外,他对克拉珀龙方程式用之于稀溶液的近似性的讨论也是有益的。但是对于这三个定律之间纵的关系,该文没有进     

熵的统计性质在卡诺循环中的体现

导出热力学第二定律常采取两种途径,一是从微观统计角度入手,二是由卡诺循环导出.本文试图建立一个物理模型,将两者联系起来,导出△S表达式,进而从本质上阐明卡诺循环的物理意义。     

深入认识电化学势及电化学势判据

摘要 从电化学势和热力学第二定律的关系入手,导出了基于电化学势的电化学过程方向判据,即从热力学第二定律的高度对电化学势判据进行了再认识,避免了直接把热力学第二定律Gibbs判据中的化学势改为电化学势去说明问题的错误做法,澄清了电化学系统只有可逆过程而无平衡状态的错误概念,并在此基础上对相关的电化学问题进行了讨论,说明了电化学势概念在电化学基础理论中的重要性。     

深入认识电化学势及电化学势判据

从电化学势和热力学第二定律的关系入手,导出了基于电化学势的电化学过程方向判据,即从热力学第二定律的高度对电化学势判据进行了再认识,避免了直接把热力学第二定律Gibbs判据中的化学势改为电化学势却仍然沿用相同的使用条件去说明问题的错误做法,澄清了电化学系统只有可逆过程而无平衡状态的错误概念,并在此基础上对相关的电化学问题进行了讨论,说明了电化学势概念在电化学基础理论中的重要性。     

关於华保定同志的意见的讨论

(一) 自从”关於相规的推导法的一点补充意见”一文在本年化学通报1月号发表后,我们非常高兴地读到了华保定同志所提的,关於“体系中任一组分在体系的各相中是否都存在”这一问题的讨论意见。华同志的意见实际上接触到一个更为重要的问题,即是否足够注意“热力学理论的宏观性质”的问题。因此,先把这一问题提出来谈一谈,我想一定会有许多同志感觉兴趣的。我们知道相规是热力学的一部分,而热力学是一种宏观理论。在热力学中所用的描写物态的变数和函数都是宏观量。从分子运动论看来,也就是从微观方面看来,这些宏观量都是平均数,都是统计     

浅谈化学平衡常数的量纲问题

对于化学平衡常数有无量纲的问题,长期以来,人们争论不休,意见始终未能统一,许多物理化学教科书的说法也不尽相同。有的认为化学平衡常数是有量纲的;有的则认为化学平衡常数是无量纲的;还有的认为由质量作用定律导出的化学平衡常数一般具有量纲,而由热力学基本方程导出的化学平衡常数是无量纲的。     

关于热力学平衡判据的一些看法

根据热力学第二定律来判断系统的平衡态时,常用的判据有三个:熵判据、亥姆霍兹函数判据(最小亥姆霍兹函数原则)和吉布斯函数判据(最小吉布斯函数原则)。由于后两个判据可以看成是熵判据的推论,需要加以讨论的就是一个熵判据。在现行物理化学教材中,由于导出熵判据时未把“可逆过程”与“平衡态”这两个     

热力学第二定律解说

在物理化学教学中存在困难较多的要算热力学基础的讲授了,其中尤以第二定律问题更多。学完物化的学生一般地能记述公式定律,而能基本上掌握了热力学方法并可做些基本运用的就为数不多了。原因是除了理论本身较抽象外也和讲解时偏重于数学关系的推演,对于推理立论的思考路线、根据和物理意义论述的不够或甚简单有关。这就直接地影响到教学质量的提高和学生独立工作能力的培养。这种情况     

对熵的教学问题的补充意见

对热力学第二定律的教学问题,笔者在前年曾发表了一些意见。读了列文和徐光宪先生的二文,更感到兴趣。因之也想再发表一些粗浅的补充意见。首先,为什么学生对热力学第二定律会感到困难呢?我觉得主要是因为对第二定律解决什么问题,和熵这一概念如何能解决这些问题,没有很突出而明晰地明确起来。因之觉得熵达一概念很神密,而感到困难。如果将这些问题搞清楚,可能对第二定律的了解和应用有所帮助。     

略谈第二定律和混乱度

表述热力学第二定律有各种说法,其实质都是指出某种特殊的具体过程的不可逆性。例如克劳胥斯的说法是“不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。”这种说法是指热传导的不可逆性。既然它是指具体过程的特殊性而言,就必然要有一定的条件。因为“一切个性都是有条件地暂时地存在的”。上述克氏说法的条件是指单纯的热传导过程,没有其他能量形式的转换,而且是指高温物体和低温物体所组成的体系而言的。倘若我们举出一个例子,如将煤和空气一起投入火红的炉子,煤和空气中的氧(我们所考察的系统)便发生化学变化,由于燃烧所释放出来的化学能,使得“体系”加热,即升温,这个过程却是从低温向高温迁移。粗看起来,似乎驳斥了克氏说法,但其实不然,这里已把化学能转化为热的能量转换过程加了进去。前提条件已经不同了,自然就不会有相同的结论。所以不能脱离条件来谈变化,把不同的特殊过程混淆在一起。第二定律的表述形式不管是以什么样的具体说法出现,最终可以归纳成孤立体系中的自发变化是熵增加的结论。严格地讲,自然界中是不存在真正的孤立体系的,因为“每一事物的运动都和它的周围其他事物互相联系着和互相影响着。”例如,地球上的任何体系     

物理化学在线课程教学设计与实践——以热力学第二定律与卡诺热机为例*

提出在线课程应立足于对线下课堂教学内容的疏导、梳理、凝练和升华,并以“热力学第二定律与卡诺热机”在线课程为例进行介绍。采用问题链形式引导学生从卡诺热机推导热力学第二定律数学表达式,阐明了卡诺热机在热力学第二定律形成过程中的重要作用和地位,强调了卡诺对于热力学的重要贡献,培养了学生探究精神和学科素养。为在线课程提供了教学案例和设计思路。     

对教物理化学课程中热力学基础的几点意见

在综合大学的物理化学大纲中,将热力学和动力学定为该课程的骨干,并且以热力学为主要系统。因此,如何教好这一课程中的热力学基础(也就是热力学的基本定律)一章是在培养将来的化学研究人才上起着很重要的作用的。在教学改革以来,笔者在教研组的集体讨论中和教学实践中初步有下面几点体会。写出来请大家教正。(一)关于第一定律的实验根据问题热力学是实验科学,它的几个定律都是有牢固的实验根据的。这一点应该向学生强调指出,但是单强调地指出而不能将第一定律的数学式和它的实验根据用严密的罗辑结合起来,是收不到培养学生唯物主义思想的效果的。我们是这样结合的。首先从历史上找寻恒动机械的失败的经验,来说明能量不能够从无     

由第二定律导出熵的一种方法

物质体系中存在状态函数熵这一事实是自然界最深刻的规律之一。熵函数是由热力学第二定律导出的。在其推导方法中,严格的方法有两个,一是Carnot循环法,一是公理化方法。     

宇宙热寂说的要害是什么?——兼评热力学第二定律

自从上世纪中叶发现热力学第二定律以来,围绕所谓“宇宙热寂说”的斗争就始终没有停止过。克劳胥斯等人宣称:根据第二定律,宇宙的熵趋于极大值,宇宙中的一切能量最终都将退降为热能,而热能又趋于均匀分布,到达所谓热平衡以后,宇宙中的一切宏观过程就都停止了。用克劳胥斯自己的话说就是:“这时宇宙就会进入一个死寂的永恒状态。”即整个宇宙将以热寂而告终!这显然是一种危言耸听的反动谬论,它迎合了宗教关于“上帝创世”与“世界末日”的迷信妄说,反映了没落的剥削阶级预感到自己行将灭亡时的惶恐