关于热力学第二定律的诘难和佯谬

李保军+刘艳艳+魏会娟+朱林朝

摘 要：从正反两个方面了解热力学第二定律，对于提高教学效果是有重要意义的。历史上对于热力学第二定律的诘难和佯谬主要有“热寂说”、麦克斯韦妖、吉布斯佯谬、洛施密特诘难、策尔梅洛诘难五种。“热寂说”混淆了无限和有限的界限，忽视了万有引力的作用；麦克斯韦妖没有考虑到信息的性质和作用；吉布斯佯谬只是一种形式上的佯谬；洛施密特诘难、策尔梅洛诘难则都是忽略了实际体系的随机性质。对五种诘难和佯谬进行辨析可知，热力学第二定律并没有被驳倒。热力学第二定律是有严格的适用条件，即只适用于有限时间和空间的宏观体系。向学生介绍以上内容有助于其对热力学第二定律科学本质的深入理解，也会促进其正确应用热力学知识辨别错误观点的能力。

关键词：热力学第二定律；诘难；佯谬；辨析

热力学第二定律是大学物理化学课程的重要教学内容，是整个课程知识体系的理论基础之一。在教学实践中，这一部分的学习被本科学生认为是本课程中最困难的任务。除了公式多、数学推导繁杂等原因外，对热力学第二定律的科学本质的理解和把握难度较大是主要另一个原因，造成了教学效果难以提高。正确认识这个问题并采取必要措施，对提高物理化学教学质量是有重要意义的。热力学第二定律是19世纪自然科学发展所取得的伟大成果之一，它揭示了自然界宏观过程的方向和限度问题。……