熵与热力学第二定律导引

本文是将发表于 Physics Reports (cond-mat/9708200) 的一篇较长文章的精简版。阐述了经典热力学的基本公设，并由此将第二定律推导为：在把一个平衡态带到另一个平衡态的不可逆绝热过程中熵增加原理。此处构造的熵仅对平衡态定义，且不试图以其它方式定义它。统计力学不进入这些考量。使一切得以运作的主要概念之一是比较原理（本质上陈述相同化学组成的任意两态可由绝热过程连接），并且我们展示它可由关于压强与热平衡的若干假设导出。温度由熵导出，但在开头甚至不假定“冷热”概念。我们的表述提供了超越大多数教科书对第二定律讨论的某种清晰性与严格性。