这个问题似乎已经解决了,问题出在那个薄膜上。正如楼主所说不消耗能量的麦克斯韦小妖不可能存在,因为信息处理本身是要消耗能量的,会使熵增加,从而产生变化,也就是说那个薄膜不可能像他所说的那样。很简单的一个道理是如果像他说的是用衍射的话,衍射本身会使薄膜的温度升高。对周围产生影响。
看了一下原楼主的话,说明原楼主的知识水平也就停留在高中阶段,事实上,内能就是电磁能,所以高中对第二定律的解释是不准确的。熵增定理才是标准的第二定律。辐射的过程其实就是一个熵增的过程。
再回到麦柯斯韦妖的问题,引入信息和熵的概念后,如果计算了信息熵,会发现其实在整个过程中熵是增加的。
另外在解释一下热力学第二定律,现在发现热力学第二定律确实有问题,主要归结为在一个有限的局部空间内热力学第二定律是成立的,但把它推广到无限的空间中时出现了很多矛盾。尤其是在对宇宙年龄的解释上,这个在宇宙学届还有很大争议。而且在介观领域(即50-1000个粒子的数量级),热力学第二定律也有很多争议。
热力学第二定律和麦克斯韦电磁场理论一个是宏观一个是微观!
:如果封闭空间内,一个近似黑体的物体A放在一个抛物面镜(两面都能反光)焦点处,而抛物面镜开口附近放一个与A同样材料(即同样近似黑体)且等温(或者略比A低温)的物体B,若B可以遮住抛物面镜开口的大部分,也就是说A的辐射的大部分被B吸收,而B的辐射只有小部分被A吸收,那么这时候B的能量会逐渐向A转移。也就是说热量可以从低温物体自发转移到高温物体!
古埃及的金字塔就是一个类似这样的装置!很多人搞不清楚“金字塔能”是怎么产生的,实际上“金字塔能”就是这么产生的,虽然金字塔外形并非“抛物面锥”,但是正四棱锥有同样的效果!“金字塔能”本身就是否定热力学第二定律的证据!
我就来回答这个问题,没有详细算过,但是毫无疑问这个说法有问题,考虑一下现实的问题:本来真实物体的辐射能力千差万别,但是放到一起却可以依靠电磁辐射实现热平衡。这是利用黑体辐射理论可以解释的。利用该问题的分析方法,当然可以解释你说的这个问题。这个问题的提出应该是提问者不是很了解黑体辐射原理。
再说布朗运动等问题,根本就没有问题,有温度的物体本身就可以放出电磁辐射,在有温度的物体内放一个小小的带电颗粒,有什么奇怪的吗?完全可以忽视此带电颗粒的宏观构成,而只将其视为由多个分子构成的物体,只不过分子数较少而以,此物体与承载他的液体实现了热力学平衡。共同辐射电磁波。不过这并不违背热力学第二定律。辐射并没有作功。你要把辐射吸收了才能作功。吸收辐射总需要物体,你的物体必然存在辐射,当然也就会被此承载布朗运动的颗粒和液体吸收,所有这些加在一起才是一个完整的系统,此系统必然趋于热力学平衡。
"这个方法是可行的,因为高温物体在一部分低频范围内放出的黑体辐射能量反而比低温物体少。"
这句话是错的。
深奥啊!!
化学频道怎么没这么热闹啊!