特别是涉及非平衡态热力学的时候。
我在这里出个简单的题,看有多少人能答对。
有一个圆柱形的钢柱,其下截面与T1=100摄氏度的恒温热源接触,上截面与T2=0摄氏度的恒温热源接触,钢柱的侧表面涂有绝热材料。
这样静置足够长时间后,钢柱内部将建立起稳定的温度梯度。问:此后钢柱这个体系的熵如何变化?
A说:钢柱内处处都在进行着不可逆的传热过程,所以钢柱的熵变大。
B说:因为钢柱得到的净热量为零,又没有做功,温度也不变,根据ΔS=(ΔU+W)/T,熵变为0.
C说,单位时间内钢柱从下表面得到热量Q,对应的熵变为ΔS1=Q/T1。同时又从下表面传出等量的热量Q,对应的熵变为ΔS2=-Q/T2。所以总熵变为ΔS=Q(1/T1 - 1/T2)。因为T1>T2,所以熵变为负,钢柱的熵减小。
请分别评论三种说法对不对,并给出理由。如果你认为都不对,请给出你认为正确的答案。