【正确答案】由于势差而引发的状态变化过程称为自发过程。存在势差是产生自发过程的根本原因和必要条件;自发过程总是单向进行,总是自动地朝着消除势差的方向进行;自发过程的单向性决定了它的不可逆性,即不可能自动地朝着恢复并增大势差的方向进行;自发过程的进展有确定的限度,当势差消除时过程就结束。自发过程的上述性质,是人们从大量实际过程的观察中总结出来的,体现了一种自然规律。例如存在温差,就会发生热量传递过程,热量总是从高温物体传向低温物体,待温差消除时,这种传热过程就告结束。
没有势差,就没有变化过程。因此,从广义上讲,一切宏观过程都是自发过程。
要区分自发过程与非自发过程,必须针对我们所研究的热力系统来定义。在不变的外界条件下系统所经历的变化过程称为自发过程。
所谓非自发过程,也必须针对系统来定义。人们利用自发过程的性质(即自然规律),按照一定的目的来改变外界条件,使系统从一个平衡状态(或稳定状态)变化到另一个平衡状态(或稳定状态),这类过程称为非自发过程。换句话说,非自发过程是人们为了达到一定的目的,利用自然规律来加以控制的自发过程。非自发过程不能独立地进行,一种非自发过程必定伴随着另一种自发过程同时进行。如果把系统与外界都包括在内构成孤立系统,则孤立系统内所经历的过程都是自发过程。例如,为了使工质达到某一种需要的状态,怎样来控制外界对系统作用量的性质及大小,使工质变化到这个预期的状态。如用锅炉来产生高温高压的蒸汽;用压气机来产生压缩空气;用喷管来获得高速气流等。又如,为了在外界产生一定的预期的效果,怎样来控制系统的状态,使其发生相应的状态变化来达到这个预期的效果。如用各种动力装置来实现热能向机械能的转换;利用各种制冷装置来实现热量从低温区向高温区的传递等。这类非自发过程正是我们的主要研究对象。
【答案解析】