怎样理解能量的转化和守恒具有方向性[推荐]_能量的守恒和转化练习

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怎样理解能量的转化和守恒具有方向性？

宏观世界的一切实际过程都具有方向性，这是热力学第二定律的要求（这句话也可以作为该定律的一种表述）。能量转化和转移的方向性是其中的两种典型实例。

通过做功引起的系统和外界的能量交换称为能量转化，做功必然引起能量的形式改变。通过热传递引起的系统和外界的能量交换称为能量转移。无论是转化还是转移都具有方向性。

先说转移的方向性，热量只能自发地（不需要任何外界干预，或不需要满足任何条件）从高温物体转移到低温物体，反之要想使热量自发地从低温物体流入高温物体是不可能的。但如果有外界适当的干预，或满足一定的条件，热量可以从低温物体转移至高温物体。例如空调可以将热量从低温的室内移至高温的室外，但外界必须做功，这种转移才是可能的，空调不开不做电功，这种转移就是不可能的。

转化的方向性是指内能和其他形式的的能量（如电能、机械能等）的相互转化具有方向性。其它形式的能量可以无条件（自发地）地转化为内能，而内能不可无条件地转化为其他形式的能量。例如钟表在再次上紧发条之前，终会停下，机械能终会完全转变为内能（摩擦力做功而导致的转化），不需要任何外界的干预，不需要满足任何的条件。而想要钟表从周围环境吸热（消耗外界的内能），使这部分内能转变为发条的弹性势能是万万做不到的。内能并非不可能转化为其它形式的能量，而是要发生转化必须满足一定的条件，例如热机就可以实现这样的转化，但这种转化必须满足一定的条件。第二定律的开尔文表述“不可能从单一热源吸热，使之完全转变为有用功而不产生其它影响”，就是热机进行内能到机械能转化的限制条件