热力学原理思维导图（趣说热力学定律之热爱生活定律）

学生学到选修3-3热学时总对热力学定律搞不清楚，应用时经常混淆。为了提高学生学习物理的兴趣以及突出“学以致用”的教学功效，我仿照热力学定律归纳总结出热爱生活定律，并分享给学生，他们在轻松自然、会心一笑之中掌握了比较晦涩难懂的热力学定律。不论妥与不妥，我终觉有趣。

生活的精彩与否都是靠人摆弄出来的，每一个个体的人又无法脱离社会，所以所谓的世界越来越复杂其本质是因为人的思想越来越复杂、人与人之间交往的关系越来越复杂以及人类无限欲望与自然环境矛盾纠缠越来越复杂所致。由热力学定律启发可知，天地之大，规律同之。

热力学定律包括热力学第零、第一、第二和第三等四大定律。第零定律为“热平衡定律”，内容表述为“若两个热力学系统均与第三个系统处于热平衡状态，此两个系统也必互相处于热平衡”。何谓“热平衡状态”?热平衡是一种动态平衡，此时的宏观物理性质（压强、体积、温度）都不会随时间变化。比如一杯热茶放在桌子上，茶正在冷却，此过程茶与外界环境并非处于热平衡状态，而是在不断地进行热交换。当茶不再降温时，它的温度与室温相同，此时茶与外界环境就都处于热平衡状态，当然这是一种宏观的视角。

人与人相处、人与自然相处都应遵从相应的平衡规律。以夫妻相处为例，两个人从相识相知相爱相守，并非一开始就能心心相印，若非经历十几年、几十年的磨合，岂能相通相融?夫、妻各为两个彼此独立的系统，若无第三系统在其间起到关联和平衡，则难以达到婚姻和美。

从步入婚姻殿堂至繁衍出爱情结晶这一过程中，称得上和美婚姻的两个人之间一定有一个“平衡系统”，那就是共同建造美好未来、幸福家庭的愿景和动力。倘若缺少中间的“平衡系统”或者两个个体本身的系统尚未达到舍与得的和谐平衡，这一过程中的婚姻都难以和美，甚至会矛盾重重，更有甚者婚姻分崩离析。

生儿育女之后，夫妻间的第三个“平衡系统”具体到对子女的教育培养，该系统能否平衡关乎夫妻二人对孩子教育培养的目标、观念、方式方法等是否一致，若出入较大，甚至三观不合，各行其是，势必导致该系统成为破坏夫妻感情的导火索，也可能是直接扔了枚炸弹。若想系统平衡，关系和谐，做丈夫的应首先多体谅妻子的辛苦并细心照顾，而不是埋怨妻子开始对自己冷落，埋怨家务事琐碎繁杂，埋怨各种压力山大……埋怨再多也无济于事，它不能帮你解决问题，反而会使嫌隙渐生、暗流涌动，负能量会逐渐包围自己并最终波及家人。为什么会有产后焦虑症?我想多半是因为丈夫没有调整好自己的心态，没有维护好自己的系统使之处于平衡状态，以致三个系统都相互牵连、彼此失衡。

无论是哪一阶段，三个系统的平衡和谐中，拨动平衡砝码的都应该是男人。男人是山，何时何地都必须是家的依靠，无论多大风雨都能巍然耸立；男人是光，驱除阴霾、温暖人心；男人是润滑剂、调和剂，调和矛盾，滋润心田。对于一个家庭来说，男人必须有最大担当，想你是什么时，你就得变成什么。最终，实际也一定是男人收获最大最多。舍得平衡莫不如此。

热力学第零定律的意义在于定义了“温度”，并由此发明了测量温度的温度计。热爱生活第零定律也应该阐明人与自然的和谐平衡关系，并因此定义贯穿和度量这种关系的，像“温度”一样具有桥梁纽带作用的价值量。哪应该是什么呢？我觉得应该是“爱”，唯有爱才能起到平衡人与人之间、人与自然之间和谐平衡关系的神奇作用。那么有没有像温度计可以测量温度这样的仪器，能够直观测量爱呢？我爱你多少度?我爱家人多少度?我又爱自然有几分?361º的“我爱你多一度”广告语诠释的应该就是这种爱的度量。360º是圆周角的度量，此处意味着圆圆满满、百分之百、全心全意地爱着，361º还要更胜一度，可谓寓意深刻。再比如视频分辨率从270p标清到480p高清再到720p超清以至1080p蓝光，我们观看视频清晰度、辨识度越来越好，这是否也意味着：爱得越深越浓越清晰越和谐?

△U＝W＋Q，这是热力学第一定律的表达式。公式中的“△U”意指物体的内能变化，“W”表示改变物体内能的物理方式之一的做功，“Q”表示改变物体内能的物理方式之二的热传递。式中三量均有正负，“△U”为正表示内能增加，为负表示内能减少；“W”为正表示外界对研究对象做正功，为负表示系统对外界做功；“Q”为正表示系统从外界吸热，为负表示向外界放热。“W”与“Q”共同决定“△U”，前二者为正可使后者中的“U”增加，为负则减少。

这个具有简洁美的神奇公式，同样适用于我们的学习、生活和成长过程。

学习是一种具有累积效应的典型过程，用“△U”表示学习所得，这种所得可正可负，下面我只想说所得为正的这一方面。那这种所得就应该是指知识积累、吸收并内化为自己的素养。这种所得与什么有关?不外乎两个因素，一个外因，一个内因。外因可与公式中“W”对应，内因可与“Q”对应 。

当研究对象（即我们自身）确定，自身学识、素养的提高就对应于“U”的增加。其增加有几种可能：一是只有外界对系统做正功；二是系统只吸收热量；三是系统对外做功并同时吸热，且吸热多于因对外做功而引起的内能减少；四是外界对系统做正功并同时放热，且外界做功更多；五是外界对系统做正功同时系统吸热。毋庸讳言，在相同条件下，第五种情况“△U”最大，即内能增加最多。现实中，对于学习、生活及个体成长，我们都渴望是功效最大的这种，倘若不是，那就该努力调整到这种模式。

落实到具体的学习、成长过程基本都是内因、外因并存，也即后三种情况。以学生学习为例，来自父母、教师的正确引导与帮助可谓对学生做正功，能促进他的成长；自身的努力、积极主动汲取知识养分并吸收、内化为学识素养，可等同为吸热。两相结合，这应该是最理想的情况，并产生大家都希望出现的那种结果。可实际情况远比这复杂困难得多。对许多学生个体，他象绝热密闭系统一样，外界很难对它做功，它与外界间也无热量传递。于是，对于这样的学生个体就只能是坐井观天、闭门造车，而后自以为是；这还不是最可怕的，可怕的是有的学生个体还自我膨胀对外做功，不断冲撞周围，结果自然是不断损耗自身内能，到处碰壁，最终偃旗息鼓，甚至自毁人生。所以，成功的父母和教师就是那种能把这种绝热密闭系统改造成导热性能良好，且具有自由移动活塞式缸体系统的人。

培养孩子正确的三观、与孩子有良好的交流沟通、提供切实可行的引导与帮助等都是改造方式。作为父母和教师都应尽可能保证既能对孩子做正功，又能控制孩子自我膨胀；既能让他自由吸热，也能让他自由宣泄；维持他健康、良性、可持续地内能增加!

热力学第二定律讲的是能量转化的方向性规律，或者说任何与温度有关的宏观现象都具有方向性规律；第三定律可表述为“绝对零度不可能达到”。

无论是在阅读，还是与人交谈，总会经常看到、听到这句话——生容易、活容易，生活不容易。正是许多不易才构成真实又复杂的生活。谁都有一种或多种美好生活的愿景构想。但大家都知道正如“绝对零度不可能达到”一样，绝对完美的生活也不可能达到。有希望、有愿景是好事，但不能脱离生活的基础。生活的基础是什么?是——柴米油盐。在此基础上你才能加些“酱醋茶”，还可以加上更多名目的调料，但无论怎样多姿多彩，都逃离不掉生活的本色。所以，热爱生活就应该从最基础的“柴米油盐”爱起。

生活的基础里除了“柴米油盐”还有一个“不可或缺”，那就是人。即使生活里只有一个人，也应该把这个“人”活得清楚明白。绝对完美的人也不可能有，但热爱生活的前提是人必须活得新鲜、活得透亮、活得有生命力。有人、有事、有故事，生活才能鲜活起来。就像一座山，因为有人攀登，它才显得有生命力，给人以气象万千之感，所以才有“山不在高，有仙则名”。有人曾说过炒菜看心情，心情好时炒出来的菜味道才香，心情糟糕时即使烧的是山珍海味也无味。心情好是热爱生活的直观体现，这种热爱会传递，甚至都能传递到锅里、菜中，生活岂能不鲜香?

热力学第二定律讲热量能自发地从高温物体传到低温物体，自然界里这种方向性的现象随处可见。“水往低处流”是自发的，当然水也能从低处流到高处，热量也可以从低温物体传到高温物体，但这些过程均不是自发的，而是需要外界的帮助，需要消耗其它形式的能量。

生活中也有许多这样的方向性现象，都知道人学好不易学坏简单。是人基本都有贪念、贪欲，看到好的东西就想据为己有，这是一种自发自觉的本能。然控制这种贪念、贪欲却不是容易的事，需要足够的定力。

人过四十岁才开始警觉人生易老，才开始更加珍惜生命、注重锻炼和养生。其实，人的成长、衰老是自发过程，从生到死不可逆转。但现实中有“冻龄”、“逆生长”这样的说法，这种说法实际是通过对比之后才有的惊叹，如今网络中经常能看到六十岁的冻龄如美少女般的“奶奶”，也有你看不出年龄的老帅哥。对此，我除了惊叹、羡慕，更多的是钦佩，她（他）们呈现的是生命昂扬的姿态，这是热爱生活的惊叹表现。之所以说惊叹，是因为她（他）们不愿意让生命自发衰老的现象那么清晰明了地呈现在自己的生命里，她（他）们选择与自发相逆的抗争和拼搏。自发过程演变容易，逆过程充满曲折与争斗，但争斗成功，便注定辉煌。

“猫王”薛定谔说：“生命以负熵为食”。

克劳修斯认为“在孤立的系统内，分子的热运动总是会从原来集中、有序的的排列状态逐渐趋向分散、混乱的无序状态，系统从有序向无序的自发过程中，熵总是增加。”这位德国物理学家，首次提出了“熵”的概念，并在日后成为热力学第二定律的核心概念。事实上，热力学的三大定律均与“熵”有着千丝万缕的强联系。

我们知道，热力学第二定律有多种表述方式，其本质含义是，随着平衡的呈现，熵的递增是不可逆转的。其关键词是――方向性，不可逆性。

明明只是个物理学名词，甚至都没有质量守恒、能量守恒、电荷守恒这些受众广，为什么会让一部分人着迷，让一部分人思考，让一部分人忧虑沮丧，甚至一些人“顿悟”了呢？那是因为，熵增理论的价值已经远远超过了物理学领域的范畴，而是上升为一种思维方式，一种生命哲学。

根据熵增理论，有人会“顿悟”出由俭入奢易，由奢入俭难，进而上升到自律的重要性；有人会追问心似平原放马，易放难收，进而走向“慎独”；有人会联想到覆水难收，进而学会珍惜；也有人会杞人忧天，宇宙终会寂灭，生命总会终结，进而开始消极怠慢。

熵增理论告诉我们，事物从有序变得无序是一种自然的“本能”，是一种“大势所趋”。凡是“忤逆”它，就必需付出代价。

能量守恒定律告诉我们，能量是守恒的。但根据熵增理论，我们也得知各能量并不等价，不能自由转换，能量也有高低贵贱之分。正如人类构建的社会，人生来平等，这是法律为了维持社会秩序强行规定的，但是社会向来是有等级的，为社会做出高贡献受到的尊重和认可要远远高于其他人，弱势群体之所以处于劣势地位，与其本身创造的价值高低不无关系。

热爱生活定律可以归纳出很多，且不同的人角度不同，观点各异，更会归纳出各具特色的生活铁律。我所归纳出的热爱生活四定律，希望能起到抛砖引玉的作用，若能如此，我便欣然。

热爱生活第零定律：人与自然的和谐平衡关系规律。若人与自然这两大系统与第三个系统（社会环境）达到平衡状态，则这两大系统也必互相处于平衡状态。并由此定义维系这种平衡的重要参量——爱。人与人之间、人与自然之间、人与社会之间的关系都基于“爱”，而不是掠夺、糟蹋与占有，唯有基于爱方可永生。

热爱生活第一定律：△U＝W＋Q，无论是个体学习、生活、成长，还是大到单位集体的群体智慧，甚至国家国力的变化等等，莫不与此有关。万事万物变化归因皆为内因和外因，都有促进和制约的双重影响，无论如何折磨都逃离不了能量守恒的普适规律。

热爱生活第二定律：热爱生活一定有一个方向性的问题。“随遇而安”是自发的生活表征，但就像能量转化并非都能自发发生一样，也并不是所有人都能随遇而安，这需要如水一般包容万物的秉性。真正热爱生活需要目标、自律和坚持不懈的努力。

热爱生活第三定律：理想状态下的完美生活不可能达到，但这并不能成为人们对美好幸福生活的无限向往和奋力追求的借口与障碍。多数人一直都在前行拼搏的路上，而且无论前途有多坎坷与磨难，都无法阻挡一颗颗勇敢的心。

也许有人说热爱生活原本简单，大可不必搞得那么累赘，非要说出什么一二三四来。敬畏自然、遵循规律、把握当下、感恩常在等等都是热爱生活，是的，这些都是。大道至简却不易，小道至繁却常往，邪道至晦难规避，有人认为这是常理，并以此为生活艰难找借口，为不爱生活寻理由。

其实，只要心中有爱就有天地、就有光明、就有色彩，生活就会有滋有味，风雨也是风景！