热力学第二定律与自然界的需求 所谓热力学第二定律是指热能会自发的从温度高的地方传递至温度低的地方，最终达到平衡。该定律反映了自然界在能量流动方面的一种现象。 那么，在自然条件下，热能会为什么会自发的从温度高的地方传递至温度低的地方，并最终实现平衡的呢？这是否意味着自然界需要能量平衡？或者说，当某种能量在特定区域内出现不平衡时，该能量有在该特定区域实现能量平衡的需求？肯定的答案便是本书的理论基础之一，即自然界需要能量平衡，而且该需求是自发的，是不以生物意志为转移的。 将热水倒入一只普通的杯子会发现，热能会经水杯流入环境（此处忽略经空气传递的热能），本书将介导能量流动的物质称为能量传递介体，此处，水杯便是介导热能从热水流向环境的能量传递介体。现在，我们假设存在这样一个水杯，其一半材料是木质的，一半材料是铁质的，且铁的导热性要相对更好。当向这个水杯倒入热水时，不难发现： 1）从铁质一侧流出的热能要比从木质一侧流出的更多； 2）热能会同时从木质一侧和铁质一侧流向环境。 那么，这两种现象说明了什么？ 第一种现象说明，当多种热能传递介体同时存在时，热能传递能力相对较强的介体介导传递的能量要多于热能传递能力相对较弱的介体。 第二种现象说明，热水中的热能不但需要传递至环境中，还会以当前环境中最高效的能量传递方式释放其能量（因为能用的介体全用了）。 我们将热能需要释放的物质，称为热能供体。透过第一点可以发现，热能供体对热能传递介体具有选择性。热能传递能力越强的介体，其介导传递的热能就越多，利用这些热能来提升自身热能传递能力的几率也就越高。透过第二点不难发现，热能供体不但有释放热能的需求，还需要尽快的实现其热能与周边环境的相对平衡。热能供体的上述两种属性驱动了热能传递能力相对更强的能量传递介体的出现。例如，在炼铁过程中，热能传递能力相对较弱的铁矿石转变了热能传递能力相对更强的金属铁。 接下来我们比较几种能量的差异。首先，我们探讨这样一个问题，照射到特定区域的光会不会同时又照射到或者流动到其它地方？例如，照在一片树叶上的光会不会同时照射到另一片树叶，或者沿着大树的枝干流动到根？ 答案是否定的。 这个现象说明，光的流动（或传播）具有定域性。相比较而言，只要特定区域之间存在温度差，那么热能就会自发的从温度高的地方传播至温度低的地方（假设存在热能传递介体）。由此可见，一般情况下，热能在自然界中的流动性要比光能相对更强。同样，对于储存在化合物中的化学能更是如此，如果没有相应的化学能传递介体，那么，储存在化合物中的化学能只能通过化合物自身的衰变释放能量，能量释放过程也会相对更加漫长。 综上所述，本书认为，自然界不仅需要能量平衡，还需要尽快的实现能量平衡，而将难以流动和释放的能量转化为热能，是自然界对能量平衡需求的结果，这一结果也驱动了将其它能量转化为热能的能量传递介体的出现，也驱动了在这个转化过程中能量传递能力相对更强的能量传递介体的出现。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/703fcb66be64783e0912a21614791711cc7979bd.html