·308 北京科技大学学报 1995年No.4 适应求生存；改变更长命； 学习获启示；利用争优胜！ 掠夺无厌显兽性，环境人类互依存， 天地厚人类，回报何无情？ 千孔又百疮，蓝天已昏沉； 人类有后代，环保减报应！ 2.43条原理一过程 “自然过程总是朝着能量降低的方向、遵循阻力最小的路线进行的，其结果是适者生 存” (13) 应用演绎法、归纳法及类比法可以分别证明这3条过程原理· (1)方向一能量下降，从热力学第二定律可以导出不同限制条件下的不同能量判据(U 为内能，H为焓，F为亥姆荷兹自由能，G为吉布斯自由能)： 绝热恒容：(dU)S,V<0;绝热恒压：(dH)S,P<0 恒温恒容：(dF)T,V<0;恒温恒压：(dG)T,P<0; (14) 而，H=U+PV,F=U-TS,G=H-TS, (15) (2)路线一阻力最小·从物理及化学中的大量变化，如水流、电流、热流，光程最短 时间原理、力学中最小作用原理、塑性变形的最小阻力原理、化学反应选择最小激活能途 径，我们可以归纳出过程的第二原理：看来，自然过程有着尽量快地降低能量的倾向，简述 为，自然过程的路线是阻力最小， (3)结果一类比生物进行的规律：生存竞争，适者生存，即相互竞争的各种自然过程 的结果是适者生存，“适”是指适应所存在的环境，对于无生物的材料来说，只是第二原理 的补充· 1980年，我乘长江轮自重庆东下，在欣赏沿途文物风光中成长诗一首，最后3句分 别佐证上述的自然过程三原理： 我欲降势能，东行方向明； 今有航标在，前进路线清； 回顾艰坎路，方悟适者存， 258个分析一能量 运用能量的观点，可以分析大量的材料结构、过程和性能问题（参见图1）， (1)平衡结构一求能量极小值所对应的结构，设结构及能量参量分别为X及Y,由 Y=f(X,T,P) (16) 解： f=dY/dX=0求X. (17) 验证f"=d2Y1d2x(X=X.)>0 (18) (2)过程失稳一求能量极大值所对应的结构·同(16)及（17)式，仅(18) 式的验证条件改为： f"<0 (19)北 京 科 技 大 学 学 报 卯 年 N 5 b 1 . 4 适 应求 生存 改变 更长 命 ; ; 学 习获启示 利用 争优胜 ! ; 掠夺无 厌显兽性 , 环境 人类 互依存 . 天地厚 人类 , 回报何无 情? 千 孔又 百疮 , 蓝天 已 昏沉; 人类有 后代 , 环保减报应! 2 .4 3 条原 理一 过程 “ 自然过程总是朝 着 能量 降低的 方 向 、 遵 循 阻力 最小 的路 线 进 行 的 , 其 结 果 是适 者 生 存 . ” ( 1 3 ) 应用 演绎法 、 归 纳法及 类 比法 可 以分 别 证明这 3 条 过程 原理 . ( l) 方 向一 能量 下 降 . 从热 力学第二定 律 可 以 导 出不 同限制条件下 的不 同能 量 判 据 ( U 为 内能 , H 为 焙 , F 为 亥姆荷兹 自由能 , G 为吉布 斯 自由能 ) : 绝热 恒容 : d( )U S , V < 0 ; 绝 热恒 压 : d( H ) S , 尸 < 0 ; 恒温恒容: d( F ) T, V < ;0 恒温恒压 : d( G ) ,T 尸 < ;0 ( 14) 而 , H = U + P V, F = U一 竹 , G = H 一 ST , ( 1 5) ( 2 ) 路 线一 阻 力最 小 . 从物理 及化 学 中 的大量 变化 , 如 水流 、 电流 、 热 流 , 光程 最 短 时间原理 、 力学 中最 小作用原理 、 塑性 变 形 的 最 小 阻 力 原 理 、 化 学 反 应 选 择最小 激 活 能 途 径 , 我 们可 以 归纳 出过程 的第二原理 : 看来 , 自然过 程有 着尽量 快地 降低能 量的倾 向 , 简述 为 , 自然过程 的路线是阻 力最小 . ( 3) 结果一 类比生 物进行 的规律 : 生 存竞争 , 适者 生存 , 即相互 竞争的各 种 自然 过 程 的结果是 适者 生存 . “ 适 ” 是 指适应所存在 的环 境 , 对于 无生 物 的材 料 来说 , 只是 第 二 原 理 的补充 . 19 50 年 , 我 乘 长 江轮 自重 庆 东 下 , 在 欣赏 沿 途文 物 风 光 中成 长 诗 一 首 , 最 后 3 句 分 别佐证上 述的 自然 过程三 原理 : 我欲降势能 , 东 行方 向明 ; 今有航标在 , 前进路 线清; 回顾艰坎 路 , 方悟 适者存 . 2 5 8 个分析一 能. 运用 能量的观点 , 可 以分析 大量 的材料 结构 、 过程 和性 能 问题 (参见 图 1) . ( l) 平衡结构 一 求能量极小值所对应的结构 . 设结构及 能量参量分别 为 X 及 Y , 由 Y = f( X , T , P ) ( 16 ) 解 : 厂 = d y / d X = 0 求 X 。 ( 1 7 ) 验证 f ’ = d Z y / d ZX (X = .X ) > 0 ( 18 ) ( 2) 过 程 失 稳 一 求 能 量 极 大 值 所 对 应 的 结 构 . 同 ( 1 6) 及 ( 17) 式 , 仅 ( 18 ) 式 的 验证 条件 改 为 : f " < 0 ( 19 )