熱輻射可以違背熱力學第二定律嗎，為什麼?
熱輻射可以違背熱力學第二定律嗎?為什麼?如果有類似單面透光的玻璃存在呢?
熱力學第二定律在熱輻射領域有很好的應用，可以導出『基爾霍夫熱輻射定律』，這是熱力學第二定律對物體的發射率與吸收比之間的關係。
至於題主提到的單向透光玻璃，如果是這樣的——雙向的反射率不同，該反射率是指針對熱平衡狀態下的輻射場（即黑體輻射譜平均意義上）的等效能流反射率
，
是指T溫度下的黑體輻射譜，
是對波長為
的電磁波的能流反射率。
那麼，把這樣的單向透光玻璃放在兩個同溫度的熱輻射場之間，確實會導致這兩個同溫系統之間不為零的凈熱傳遞，從而違反熱力學第二定律。但是就我所知，並不存在這種玻璃，熱力學第二定律還好好的呢。如果題主有發明這種玻璃，建議搞個大新聞。
所以，如果題主的問題更明確些
『單向透光玻璃違背熱力學第二定律嗎?』——違背，如果存在的話。
不可以，end of story
可能到宇宙終結的時候會被違反。除此之外，別想了，99.999999999999999999999％會浪費時間。就像量子力學預言，你站在一堵牆面前足夠長時間，可以穿牆而過，這個時間是多久呢？和宇宙年齡一個級別。也許你等那麼長時間，有可能會發現一次熱力學第二定律的反例：比如你盯著一隻煮熟的雞蛋200億年，也許它會自己變回生雞蛋，孵出一隻小雞。
感謝 @konglongdou 指出錯誤，好久沒接觸已經快忘光了 = =
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同意 @趙泠 泠姐的回答，我作為前專業同學再補充一下^O^
首先，平時的單向透射玻璃是不能完全阻擋住電磁波，也就是熱輻射的，一般就是削弱或者擋住可見光的部分，把反射光和透射光的比例差距擴大（這部分存疑，畢竟我學藝不精）
其次，即使可以做到完全屏蔽熱輻射，題主首先需要確定研究的系統，是高溫+低溫物體孤立系統，還是高低溫物體+玻璃作為孤立系統。
如果是前者的話，那麼玻璃作為外界對系統肯定產生影響了，所以不符合第二定律。如果是後者的話，需要考慮玻璃的受熱情況，就比較複雜了
實際上每一個物體都會產生熱輻射，也會受到其他物體的熱輻射，玻璃也會有熱輻射到兩個物體上的部分，所以很難用這個論證第二定律
更詳細的內容請參考國內外各版本的傳熱學(熱輻射相關)和工程熱力學(第二定律相關)^O^
知乎首答，如有錯誤見諒了~瀉藥。
首先，熱二是一個統計性定律，熵S是一個對於孤立系綜平均而言單調增（非嚴格單調增）的量。所以，對於我們所處系統，有極小可能會有熵減現象出現，我們一般把這種現象叫漲落。對於典型的系統，概率約為e^(-10^23)數量級，基本可認為不可能。
其次，關於單向鏡面，我了解到的所謂「單向鏡」是半透半反鏡，只是兩邊亮度差別極大，導致兩邊能流極度不均衡，產生了「單向」的錯覺。如果有專業大佬知道另外的原理，歡迎來交流指正。
對於我所說的這種「單向鏡」，本質上是一個熱傳遞，完美符合熱力學第二定律。
最後 @石松 大佬，有空的話麻煩幫忙舉幾個反例，我好像沒找到……萬分感謝。
大力反對 @對手 的回答。不知所謂，完全沒弄懂熱力學第二定律。熱二在理想狀況里是可以取等的，而且開放系統里只要算局域熵產生就可以驗證熱二。
這貨還將他這個漏洞百出的回答覆制好多遍，看的真是尷尬死了。
補充：放幾個 @對手 的評論。我可一個字都沒有改。
感覺這位大兄弟可能把正負號搞反了……
這要看討論的是什麼樣的系統。就題目表述的來看，完全不需要違反熱力學第二定律。
在討論熱輻射的時候，熱力學第二定律可以使用這個表述：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響。在有其他影響的情況下，是可以實現這種傳遞的。
題目里想靠玻璃做到的無非是低溫物體發出的熱輻射通過這玻璃傳遞給高溫物體而高溫物體的熱輻射被這玻璃阻擋、不傳遞給低溫物體。在這種過程里，玻璃會吸收部分熱量而溫度上升，即產生了其他的影響。
這題挺有意思的，熱當然可以從低溫物體傳遞到高溫物體，但是不管你怎麼倒騰，系統中總要有一部分熵增，比如題目中的，中間的屏蔽單向玻璃
不可以啊，熱力學定律有不同的表述，這題變個方式就解決了。系統孤立與否也是需要討論的前提。
不可以，原因就是熱力學第二定律不可違背。
不要老是想搞事情，不要老是想破熱力學定律
(1)熱力學第二定律是什麼
有人說萬物將從有序走向無序。慢著，有反例。
有人說墨和水混勻後你無法分解為墨和水。慢著，有反例。
有人說無外界能量供應之下，同溫兩物接觸不會變成高溫一區，低溫一區。慢著，有反例。
總之你很難用簡短語句就嚴謹說出一個無反例的必然律。這逼你亮出底牌，定律：只有雞蛋變荷包蛋，不可能荷包蛋變回雞蛋。好，算你贏。
第二定律被宣傳成萬物的變化有個方向，只能向前不能向後，這樣的語句很模糊，讓有些人專找反例讓這律定不下來。
於是英國物理學家Kelvin給出一個嚴謹認真的定義：第二定律是，不可能把熱能全部轉換為機械能。好吧，看他這麼認真，暫時找不到反例，算他贏，但並不妨礙我把水跟墨分離。回到題主所問的輻射使均溫走向異溫，這不是很常見嗎，相信你所見的吧，誰說只能異溫走向均溫呢。
如果有人宣稱定律: 均溫不能變成異溫。這句話也許適用於大部份的場景，但想用於全部場景，語句要鍛鍊成更嚴謹。Kelvin那麼嚴謹的人，他看一眼會說，這和我定義的第二定律無關所以不違反第二定律。
(2)舉例均溫走向非均溫
搜尋關鍵字 Passive radiative cooling below ambient air temperature under direct sunlight 。有實驗者做了一個盒子，盒上方挖空，裝一片鍍層的玻璃，其中一層是 HfO2 二氧化鉿，密封好放在室外，太陽光可以射入盒內。如此跟大自然接觸的盒子應和室外溫度一樣吧。它不肯，盒內溫度就是比環境低。原因是這玻璃會盡量反射太陽輻射過來的紅外光。另一方面，這玻璃讓微波段全部通行，太陽射進來的微波不強，盒內射出的微波較強，能量就一直射出，溫度就降了。
均溫自動走向異溫，那麼第二定律錯了嗎，不，均溫走向異溫是不同於日常習慣的現象，這有趣現象也許能有趣應用，至於第二定律對錯請回到Kelvin的定義。
(3)再舉例均溫走向非均溫
想像有一個空房間
左半邊牆壁漆白色，右半邊漆黑色，整個房間現在同溫，隔絕外來熱源，計時開始，右半牆壁會熱些吧，靠右的空氣會熱些吧。均溫會自動走向不均溫吧… 立刻會有人提醒這是非平衡系… 好 好 不談非平衡系。
均溫走向異溫是不同於日常習慣的現象，至於第二定律錯了嗎，請回到Kelvin的定義。
(4)有人一直想突破Kelvin定義的定律，可能在奈米尺寸裡找，就算找到例子了，也是很微小，定義可以修改，改成更完善一些嘛。字面上爭論定義並無價值，這些奇妙實驗，若能商業應用才是價值。
(5)最後舉例均濃度走向異濃度
搜尋關鍵字 A molecular-sized tunnel-porous crystal with a ratchet gear structure and its one-way guest-molecule transportation property
實驗者把一個箱子上下隔為兩半，均溫，各半灌入同樣濃度的小分子 蒽 Anthracene 。隔板厚1公分，挖個洞直徑約0.05公分，填入某種多孔材料做成窄隧道，下層一個蒽被撞進隧道下出口只能向上很難向下脫身，上層一個蒽被撞進隧道上出口很容易向上脫身，於是靜置兩天後，明顯數量的蒽從下半遷移到上半。這些蒽往上走就是得到位能，釋回下半層可以推動小轉輪。這是永動機嗎，不是，這些蒽的能量都是均溫環境供應的，而且這些蒽在隧道中擠著前進還很浪費能量。
這是均溫下的第二類永動機嗎？ 又再搞定義，是又怎樣，不是又怎樣，再搞定義就浪費時間了，真正有價值的是，有何商業應用，發電或比發電更有用的過濾，執行效率如何提高，這才值得關注吧。
熱力學第二定律已經破產
熱力學第二定律的研究對象都不是孤立系統。
在孤立系統，熱力學第二定律是不成立的。我們熟知的單擺，可看作孤立系統，它的過程是可逆的，熵不會增加。熱力學第二定律完全是選擇性近視，怎麼對單擺現象視而不見呢？
對於開放系統，熵增和熵減系統比比皆是。我們知道系統熵減是以外界熵增為代價。
但我們往往忽視熵增過程能量的變化，熵增系統是一個開放系統，跟外界環境有著持續不斷的能量交換和熵交換，是系統走向平衡態的自然現象，向外界環境不斷放出能量，使外界產生負熵。它是一盞明燈，燃燒了自己，照亮了世界。
這種玻璃還真的有。例如我們學校錄播室就有，從裡面看像一面鏡子，從外面看像一塊透明玻璃。你說的這個東西，麥克斯韋早就提出來理論，就是麥克斯韋妖，他假設兩團熱平衡氣體中間用隔板隔開，在隔板上開一個洞，由麥克斯韋妖把守，麥克斯韋妖會只允許較熱的分子向一邊運動，較冷的分子向另一邊運動，這樣一邊會逐漸變熱，另一邊逐漸冷卻。由此達到不消耗能量的情況下達到自動熵減少，來反對熱力學第二定律由此推翻熱寂說。可是由於信息熵的發現使麥克斯韋妖在收集信息的時候會產生熵，而且比降低的熵更多。所以還是不能推翻熱二定律。題主所講，就是一個麥克斯韋妖，因為紅外輻射頻率較低，所以很容易被吸收，在這個過程裡面，玻璃會吸收很多的輻射，從而達到熵增加。就像隔著玻璃曬太陽比沒有玻璃沒什麼亮度差異，但是卻一點也不暖和。還有人說短波光穿透力比長波光差，其實這是要分情況的；長波光之所以在空氣裡面不易衰減，是因為空氣密度不夠，長波光比短波光容易繞射，就是繞開分子，所以能量衰減少；短波光頻率高，容易完成能量轉移，就是穿透力強，表現在穿透固體物質。這就是為什麼隔著玻璃曬太陽不熱，遮陽傘可以擋住可見光但是擋不住頻率更高的γ射線。
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