Question

如圖所示，一個圓柱形氣缸，中間有一隔板，板壁上有一孔，并有一閘門K，右側(cè)有一不漏氣的活塞P．開始時閘門K關(guān)閉，氣缸左側(cè)充有一些空氣，活塞P位于氣缸右側(cè)，隔板與活塞P間為真空．打開閘門K，空氣將充滿氣缸的左右兩側(cè)．再推動活塞P，直至緊挨隔板，關(guān)閉閘門K，然后再把活塞P拉至氣缸右側(cè)的初始位置，這樣，氣缸、活塞及缸內(nèi)氣體組成的系統(tǒng)又恢復(fù)到開始的狀態(tài)．這與熱力學(xué)第二定律是否矛盾？為什么？

 

Answer 1

與熱力學(xué)第二定律不矛盾．開始時，打開閘門K，空氣自發(fā)地從左側(cè)擴散到右側(cè)，但它回復(fù)到原來狀態(tài)卻不是自發(fā)進行的，需要外力推動活塞向左運動，把空氣“壓”回到左側(cè)，關(guān)閉K后，再把活塞用力拉回開始時的位置，也是外力做功．這說明氣體可以自發(fā)地從一邊濃厚另一邊處于真空的狀態(tài)變?yōu)閮蛇吘鶆蚍植嫉臓顟B(tài)，但不可能“自發(fā)地”反過來進行，而必須引起外界的變化．

與熱力學(xué)第二定律不矛盾．開始時，打開閘門K，空氣自發(fā)地從左側(cè)擴散到右側(cè)，但它回復(fù)到原來狀態(tài)卻不是自發(fā)進行的，需要外力推動活塞向左運動，把空氣“壓”回到左側(cè)，關(guān)閉K后，再把活塞用力拉回開始時的位置，也是外力做功．這說明氣體可以自發(fā)地從一邊濃厚另一邊處于真空的狀態(tài)變?yōu)閮蛇吘鶆蚍植嫉臓顟B(tài)，但不可能“自發(fā)地”反過來進行，而必須引起外界的變化．