等温膨胀是否违反热力学第二定律？

Question

从单一热源吸热的等温膨胀，是否违反热力学第二定律？为什么

Answer 1

上述观点均值得商榷。
首先要确定的是，热力学第二定律是研究过程是否可以实现，即过程能否发生的问题。如果某过程违反了热力学第二定律，则该过程不可能发生。如克劳修斯所述，热量不可能自动从低温向高温转移，而不留下任何变化。其意思可以这样解释：如果热量从低温向高温转移了，必然要有变化，这个变化是通过外界对其做工来实现的。热力学第二定律指明一切过程的发展均有方向性。
所以，单单说“等温膨胀”，当然可以实现，因为它并没有违反热力学第二定律。而“从单一热源吸热”只膨胀做功，也不违反热力学第二定律。例如，气缸壁导热充分，活塞与气缸壁无摩擦，气缸里工质和环境温度相同，但压力稍高，此时在缓慢膨胀下，对外做功，直至气缸里的压力与环境相等，就可以将从环境（单一热源）吸入的全部热转换为功。这是绝对没有任何问题的，纯属是一个简单的热力过程，其吸收热量和对外做功，也仅取决于工质的初始、终止状态和路径，有很多这样的经典题。
所以，一个过程（或循环）能实现，就不违反热力学第二定律。反之，只要违反了热力学第二定律，这个过程（或循环）就不可能实现。
故，楼主的命题，不违反热力学第二定律。

Answer 2

违反。理由：
热力学第二定律规定任何系统无法从单一热源吸热全部用来做功而不带来其他影响。等温膨胀意指所吸收热能全部用来对气体做功使其膨胀，这与定理矛盾。

Answer 3

热力学第二定律是指不引起其它变化，即要形成一个循环。等温膨胀显然没有形成循环，体积已变，引起了变化。

Answer 4

吸收的热量与气体对外界做的功不想等 会有损耗

热力学第二定律
不可能从单一热源取热，把它全部变为功而不产生其他任何影响 。