热力学第二定律指出了热量传递方向和热功转化方向的不可逆性,这一结论可以从微观角度出发,从统 计意义来进行解释。
气体自由膨胀的不可逆性可以用概率来说明。
如图所示,a、b、c三个分子在A、B两室的分配方式如下表,则:
(1)a分子出现在A室的概率为多大;
(2)a、b、c三个分子全部回到A室的概率为多大;
(3)N个分子全部自动收缩到A室的概率为多大?
解:(1)a分子在自由运动后,在A室、B室的概率分别为,b分子在A室、B室的概率分别为
,c分子在A室、B室的概率为
(2)则a、b、c在A室的概率为
(3)假设有N个分子,则N个分子全在A室的概率为