热力学第二定律与气体自由膨胀的等价性怎样证明

气体自由膨胀是往平衡态发展 靠近平衡态就是热力学第二定律熵增原理所要求的

假设盒中装满气体 使盒子扩大体积 如果气体不扩散那么会出现一部分真空 导致盒中温度不等 而第二定律指出高温向低温传输热量是自发的 因此会自由扩散

根据热力学第二定律的微观解释，自然界的系统是向熵增加的方向发展的，气体自由膨胀不能自动缩回，便是向着熵增加的方向发展的表现