半透膜導致系統熵減小

A. 為什麼封閉系統中熵不可減少僅僅是實驗結論還是理論也支持的

熵，用來表示體系能量的平衡程度。能量分布越均衡，熵就越大。

封閉體系，只存在於理想之中，因此熵增加理論（即你說的不可減少）是無法被證明的，是抽象思維的產物。

所謂抽象產物，最簡單的例子可參考伽利略推導慣性定律的理想實驗。

可以參考生活經驗。比如你把兩個鐵塊，一冷一熱相接觸。然後將它們與外界完全隔絕，熱量會從溫度高的傳遞到溫度低的，最終兩鐵塊溫度相等。其實這個理想實驗就是結合生活經驗，加入理想條件之後的理性分析產物。如果你某天發現了自然狀態下，熱量從溫度低的鐵塊傳遞到了溫度高的鐵塊中去，從而溫度高的更高，低的更低，那麼理論就被推翻了。

所以這個理論不能被證明，但是可以理解對不？它在被反例推翻之前，是可以被當做一種規律應用的。

封閉系統中的狀態，總會朝著使系統最穩定趨近，此時能量最低，分布最均衡。根據熵的概念，封閉系統若自然發展，總會朝著熵最大值發展，而不會倒過來（減小）。

比如你在碗里放了個小球（地面），根據熵的定義，小球在碗底的時候，碗和小球組成的系統熵最大，比小球在碗邊沿的時候（熵最小狀態）更大。若小球初始位置在碗的邊沿與碗底之間，那麼它經過N次上下滾動之後，必然會停到碗底（即熵增大），而不是最終停在碗邊沿（即熵減小）。
沒看懂請追問。

B. 若系統與環境不絕熱, 系統熵減小. 熵增原理說熵只增不減, 這卻減小, 是不是矛盾

熵增原理說的是孤立系統熵增加.如果不絕熱那麼考慮熵增原理應該把系統與環境共同看成一個孤立系統,這個系統的熵必然是增加的.換句話說,你說的這種情況,系統熵減小A,環境熵增加B,那麼必然是B>A

C. 系統熵減少的過程不能實現的是錯還是對

這個說法是錯誤的，這是題目是想讓你混淆這個命題——[]封閉系統]的熵減少的過程是不能實現的，如果這么說就對了。
熵是指的系統的不穩定的狀態，一種無序的程度。理論上，熵是不斷增大的，也就是從有序趨於無序，從高能到低能一種過程。
你可以這么理解，你有一間房子，你不管它，它會越來越亂，這樣熵就增大了，但是你整理後，就整齊了，熵就減少了，房子的熵減少，是因為你為之輸入了額外的能量

熵，用來表示體系能量的平衡程度。能量分布越均衡，熵就越大。 封閉體系，只存在於理想之中，因此熵增加理論（即你說的不可減少）是無法被證明的，是抽象思維的產物。 所謂抽象產物，最簡單的例子可參考伽利略推導慣性定律的理想實驗。 可以參考生活經驗。比如你把兩個鐵塊，一冷一熱相接觸。然後將它們與外界完全隔絕，熱量會從溫度高的傳遞到溫度低的，最終兩鐵塊溫度相等。其實這個理想實驗就是結合生活經驗，加入理想條件之後的理性分析產物。如果你某天發現了自然狀態下，熱量從溫度低的鐵塊傳遞到了溫度高的鐵塊中去，從而溫度高的更高，低的更低，那麼理論就被推翻了。 所以這個理論不能被證明，但是可以理解對不？它在被反例推翻之前，是可以被當做一種規律應用的。 封閉系統中的狀態，總會朝著使系統最穩定趨近，此時能量最低，分布最均衡。根據熵的概念，封閉系統若自然發展，總會朝著熵最大值發展，而不會倒過來（減小）。 比如你在碗里放了個小球（地面），根據熵的定義，小球在碗底的時候，碗和小球組成的系統熵最大，比小球在碗邊沿的時候（熵最小狀態）更大。若小球初始位置在碗的邊沿與碗底之間，那麼它經過N次上下滾動之後，必然會停到碗底（即熵增大），而不是最終停在碗邊沿（即熵減小）。

D. 為什麼一旦有了半透膜,滲透壓就會產生並且為什麼不用壓強平衡來解釋

比如半抄透膜的左側是清水，右側是糖水，清水中單位體積里的水分子數量要多於糖水中單位體積里的水分子數量，這個差別正是滲透的動力。因為水分子可以自由穿越半透膜，就單個水分子而言，它從清水進入糖水的平均速度等於從糖水進入清水的平均速度，但對眾多的水分子而言，由於清水中水分子更密集，所以總的來說，清水進入糖水中的水分子更多，此即滲透。
假設開始時左右兩側等高。因滲透，右側高度不斷增加，左側相反，但這不會一直進行下去，因為：1）右側液面高出左側的部分中的水會跑到左側清水中，相反的過程則完全沒有；2）兩側都有液體的部分，同一水平面上，糖水的壓強高於清水的，這一壓強差會加大單個水分子從右到左的平均速度，而減小單個水分子從左到右的平均速度……
總之，滲透壓的關鍵是分子數密度的不同而導致的眾多分子的總體速度的不同，而普通壓強的關鍵是重力所導致的壓強差而影響到的單個分子的平均運動速度。

E. 孤立系統熵值可以不變嗎 熱力學第二定律指出一個熱力學系統的傷值不會減小,那麼可以不變嗎

熱力學第二定律明確的說明了,只是不會減少.
可以增加的,可逆則熵值不變,不可逆則熵值增加.
例如：絕熱不可逆的化學反應熵就是增加.

F. 關於半透膜的問題

水分子逆濃度差，來順水勢差移動自，動力即由水勢提供，水勢：一定條件下單位體積內全部水分子具有分子勢能的總和，在條件不變時，水勢取決於單位體積內水分子的多少，所以，水分子由低濃度移向高濃度一側，高濃度側水面不再上升時，兩側水勢相等，水分子進出處於平衡狀態，高濃度側單位體積內，水分子少，但水勢相等是由於，壓強增大了，即兩邊的條件不同。

G. 在光合作用過程中植物的熵減小了,這是否違背熵增加原理

不違背熵增加原理。
在孤立系統內對可逆過程，系統的熵總保持不變；對不可逆過程，系統的熵總是增加的。這個規律叫做熵增加原理。這也是熱力學第二定律的又一種表述。
植物的生長和能量轉化過程是一個不可逆過程，因而植物的熵是增加的。但光合作用產生的能量又提高了植物體內部的有序程度，使植物體內的熵減小。這個過程表面上看起來違反了熱力學第二定律，但實際上並沒有。
原因就是「光合作用」。
光合作用是利用陽光中的能量，把二氧化碳和水轉化為含碳有機物，並把光能轉化為有機物中的化學能。即：在光合作用過程中，有外界能量的輸入。
看熵增加原理：在孤立系統內，對不可逆過程，系統的熵總是增加的。
這個原理的前提就是「在孤立系統內」。那麼植物的光合作用是「孤立系統」嗎？顯然不是，因為有外界能量的輸入，因而不是孤立系統，那就不適用熵增加原理。
也可以這樣理解，陽光通過光合作用，給植物輸入了負熵。輸入的負熵不但抵消了植物生長產生的熵，而且還有剩餘，並以有機物的形式積累在植物體內，減小了植物的總熵。
看一下比利時物理學家伊利亞.普里高津的非平衡態熱力學理論，講的就是這個。

H. 系統熵增大（減小）的過程可以是放熱（放熱）過程,對嗎

不一定.因為反應放熱,所以體系的焓一定減小.但體系的熵不一定增大,因為只要體系和環境的總熵增大反映就能自發進行.而放熱反應會使環境獲得熱量,熵增為ΔH/T.體系的熵也可以減小,只要減小的量小於ΔH/T,總熵就為正,反應就能自發進行.

I. 系統熵增大（減小）的過程可以是放熱（放熱）過程，對嗎

不一定的，因為熱量並不是熵的唯一表現形式。但是，在一個孤立的封閉的體系中，熵的增大會表現為熱量升高，如：熱寂。在物理意義上講，熵就是無用功，是能量的損耗。如：電風扇發熱。

J. 半透膜允許離子和小分子自由通過，生物大分子不能通過。這過程未消耗能量，但熵減少了

自發的過程往往復遵循熵增原理。即制是，在絕熱條件下，一切可能發生的實際過程都使系統的熵增大，直到達到平衡態。
何不試著這樣理解：
這個問題涉及的熵改變跟大分子物質根本無關，由於大分子物質是在這個過程中不移動的，我們可以考慮為相對靜止。所以只需要考慮移動的小分子物質對系統熵值改變的影響。
而小分子移動勢必打破系統原理為之構建的結構（比如水分子和小分子物質之間相互作用形成的結構）或者狀態，那麼混亂度勢必增加，也就熵值增加。