Question

高等热力学问题，跪求大佬解答

质量为m的重块，和斜板组成一个系统。初始时刻，重块静止在斜板顶部。现发生重块下滑至斜板底部并静止于斜板底部的过程。已知该过程中系统与周围环境没有热量和功量的交换。试通过热力学第二定律证明该过程是不可逆的

Answer 1

【不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化】——这是热力学第二定律的克劳修斯表述。
在本题中，重块沿着斜板下滑到底部的过程中，通过克服摩擦力做功，重块的机械能转化为内能，内能增量=系统产生的热量，由此带来重块与被摩擦的斜板部分温度略有升高，此时的重块与斜板摩擦部分均为“高温物体”，系统其余部分为“低温物体”。
根据上面热力学第二定律，对于这个封闭系统，位于末态位于斜板底部的重块，不可能自发地吸收低温物体的热量使其获得上升运动所需的机械能。因此该过程不可逆。