视频链接：https://weixin.qq.com/sph/Aj3S8SS1si

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。

       现在设计这样一个实验，在桌子上放置一个一半为铁质材料，一半为木质材料的水杯，然后，当向水杯中倒入热水，此时就会出现两种明显的现象：

（1）两种材料均作为能量传递介体参与了热能传递，且同时进行，无先后顺序；

（2）单位时间内从铁质材料一侧传递至环境中的热能，要多于从木质材料一侧传递至环境中的热能。

上述两种现象隐含着热能传递的两个特征：一是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；二是即便不同热能传递介体的能量传递能力存在差异，但当它们面对同一热能相对比较高的物体时，它们会同时起到介导热能传递的作用，说明能量相对比较高的物体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）。

再设计这样一个实验，向一个由铁矿石制作的杯子中添加温度高于环境温度的物质，此时，杯子是高温物质与环境之间进行热能传递的介体。当高温物质的温度超过铁矿石的熔点时，金属铁就会从铁矿石中熔炼出来。金属铁的导热性要好于铁矿石，因而，金属铁从铁矿石中熔炼出来的过程，实质上就是铁矿石在介导热能传递过程中，利用传递的热能提升自身热能传递能力的过程。这个实验说明，对于具有可塑性的热能传递介体，在介导热能传递过程中，可能还会利用热能来提升自身的热能传递能力，这就是热能传递介体的进化。

综上所述，热力学第二定律背后还隐含着热能传递的三种特征：一是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；二是即便不同热能传递介体的能量传递能力存在差异，但当它们面对同一热能相对比较高的物体时，它们会同时起到介导热能传递的作用，说明能量相对比较高的物体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）；三是对于具有可塑性的热能传递介体，在介导热能传递过程中，可能还会利用热能来提升自身的热能传递能力。不止是热能，其它形式的能量在由介体介导能量传递过程中也具有上述特征。

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，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。

支持单位：