下列说法中正确的是( )。( A ) 不可逆过程就是不能逆向进行的过程;( B ) 一个孤立系统,其内部发生的过程总是由包含微观状态数少的宏观状态向状态数多的宏观状态进行;( C ) 一个孤立系统,其内部发生的过程总是向着有序化程度逐渐提高的方向进行;( D ) 一个孤立系统,其内部发生的过程总是由概率大的状态向概率小的状态进行;
下列说法中正确的是( )。
( A ) 不可逆过程就是不能逆向进行的过程;
( B ) 一个孤立系统,其内部发生的过程总是由包含微观状态数少的宏观状态向状态数多的宏观状态进行;
( C ) 一个孤立系统,其内部发生的过程总是向着有序化程度逐渐提高的方向进行;
( D ) 一个孤立系统,其内部发生的过程总是由概率大的状态向概率小的状态进行;
题目解答
答案
A选项
由“不可逆过程可以反方向进行,只是需要外部作用也就是只是不能自发进行而已。”可知,题目叙述是错误的。
B选项
由“一个孤立系统内部发生的过程,总是由包含微观状态数少的宏观状态向包含微观状态数多的宏观状态的方向进行;”可知,该选项叙述是正确的。
C选项
由“朝着从有序到无序,或者说朝着混乱度增加的方向进行。”可知,一个孤立系统,其内部发生的过程总是向着有序化程度逐渐降低的方向进行。该选项错误。
D选项
由“孤立系统内部所发生的过程总是由概率小的宏观状态向概率大的宏观状态的方向进行”可知,该选项错误。
综上,本题答案为:B
解析
本题考查热力学第二定律及统计物理中的熵增原理,需明确以下关键点:
- 不可逆过程的定义:不可逆过程并非完全不能逆向进行,而是无法自发逆向进行,需外部干预。
- 孤立系统过程方向:孤立系统中,过程自发向微观状态数多(即熵增)的方向进行,对应混乱度增加。
- 概率与状态数的关系:宏观状态对应的微观状态数越多,其概率越大,因此过程应从概率小的状态向概率大的状态进行。
选项分析
(A) 不可逆过程就是不能逆向进行的过程
错误。不可逆过程在外部作用下可以逆向进行,例如制冷系统通过做功使热量逆向传递。不可逆的核心是无法自发逆向,而非完全不能逆向。
(B) 孤立系统过程由微观状态数少向多的方向进行
正确。根据熵增原理,孤立系统中熵值始终增加或不变,而熵与微观状态数正相关。因此,过程必然从状态数少的宏观状态向状态数多的方向进行。
(C) 孤立系统过程向有序化程度提高的方向进行
错误。热力学第二定律指出,孤立系统过程趋向混乱度增加(熵增),即有序性降低。例如冰块熔化熵增但有序性下降。
(D) 孤立系统过程由概率大的状态向概率小的状态进行
错误。概率与微观状态数正相关,因此过程应从概率小(状态数少)向概率大(状态数多)的方向进行,而非相反。