可以把钢柱传热过程想象成三个分开的步骤。
1. 下表面可逆地从高温热源吸收热量q。
2. 把这部分热量从钢柱的高温下表面处传送到低温上表面处,这一步不可逆。
3. 上表面把热量q可逆地传给低温热源。
第一步从环境吸热,熵变为q/T1。
第二步的净结果是钢柱的两个表面发生了状态变化,下表面失去热量q,对应的熵变为-q/T1;上表面得到热量q,对应的熵变为q/T2。
第三步放热,熵变为-q/T2。
三步的总熵变显然是0。A说钢柱传热是不可逆过程,熵变大并没有错,只是这仅仅考虑了上面的第二步。C的说法则只考虑了第一第三步。把两者合起来就对了。
有时候把第一第三步引起的熵变称为负熵流,而第二步引起的熵变称为熵产。这个例子里,在负熵流的支持下,系统中进行着不可逆过程却不引起系统的熵增。地球也是个类似的系统,它从太阳这个高温热源获取热量,再向宇宙背景这个低温热源释放热量。地球上一直进行着种种诸如风霜雨雪生老病死的不可逆过程,而地球的总熵在几千万年来却基本不变。