作者: 王季陶

先引一段引文:

M.W. Zemansky, R.H. Duttman, Heat and Thermodynamics, McGraw-Hill. 1981. 中译本, 刘皇风, 陈秉乾, 热学和热力学, 科学出版社, 1987, p170.  

====

6-7  开尔文-普朗克表述与克劳修斯表述的等效性

我们采用下列符号:

K = 开尔文-普朗克表述正确

−K = 开尔文-普朗克表述不正确

C = 克劳修斯表述正确

−C = 克劳修斯表述不正确

两个命题或表述, 如果一个正确蕴含第二个正确, 而二个正确蕴含第一个正确, 则称这两个命题或表述相当. 用符号 É 表示 “蕴涵”, 符号 ≡ 代表相当. 那么, 根据定义,

当            K É C,                且    C É K

时,                           K ≡ C.

容易证明, 当

      −K É −C,              且   −C É −K

时,                           K ≡ C.

这样一来, 为了证明 K 和C 相当, 就必须证明, 违反一种表述必然违反另一种表述, 而且反之也然.

====

我估计: 【科普】热力学第二定律: 1. 一句完整的表述博文中刘全慧老师评论所说:

“zemansky， heat and thermodynamics，关于第三定律的表述前，就专门讲了一段逻辑学。” 其中 “第三定律”应该改成 “第二定律”. 因为所在的章题是: “第六章 热机、致冷机与热力学第二定律”. 这本中译本和Zemansky, Heat and Thermodynamics, (1957)英文版 都在我身边.

Zemansky一书中根本没有介绍1865年Clausius的热力学第二定律完整表述. 因此仅仅涉及简单系统的两种不同的表述, 这是完全正确的. 但是刘老师不恰当地把它用于【科普】热力学第二定律: 1. 一句完整的表述的评论中.

以下是我回给其他老师的email相关讨论, 我相信就是和刘老师当面我也会如此讨论. 因为热力学第二定律实在太基础, 太重要了.

===

…

你说到: “刘全慧对热力学应该有所研究,不过他关注的是量子力学,对于涉及开放系统的热力学耦合实质似乎不感兴趣,所以对于Clausius 的有关论述只是从字面上,从形式逻辑命题真值关系--逆否命题去理解,没有进一步去推敲Clausius超越他时代的伟大贡献.”

按照Zemansky的两种不同符号: 相当“≡”和 蕴涵“É”, 两者一混淆, 就会犯原则性逻辑错误.背后还有深层的原因!

[1]刘全慧  2012-9-20 07:31

一个命题为真，则逆反命题为真。
克劳修斯(Clausius)表述: 不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响.
逆反命题：如果有其它影响，就可以把热从低温物体传到高温物体。
----
zemansky， heat and thermodynamics， 关于第三定律的表述前，就专门讲了一段逻辑学。

博主回复(2012-9-24 04:35)：恕我直言, 您的错误在于: 整体可以包容局部, 而局部不能包容整体. 它们之间完全不是逆反的关系!"

Clausius1865年完整表述的上半句可以包容教科书中的两种表述, 也可以用它们作为上半句简单系统的实例; 但是决不能反过来! 根本就无法引入复杂系统的"补偿"(或称"耦合")的重要基本概念.

不信就请您自己试一下.