考虑气体分子在气缸中绝热膨胀，活塞外为真空，不考虑辐射。等待足够久（时间趋向无穷）后，气缸内气体温度趋向于零。（气体）热能向（活塞）机械能的转化趋向于100%。 这个过程是熵增加的。并没有违反热力学定律。这不是永动机，因为活塞只能做功一次，不能往复。 卡诺讨论的热机是需要往复运动的，汽缸内气体经过一个循环后要回到初始状态，系统需要一个热源和一个冷源。 Q2: 麦克斯韦分布或者高斯分布都是忽略重力效应的。你需要考虑这个因素，来说明杂质可以悬浮在空中。我没有做计算，但你可能需要考虑杂质的尺寸（～波长），还有大气中温度和高度的关系。