热力学第2定律,热力学第二定律
1、热力学第二定律
热力学第二定律介绍如下:
热力学第二定律(second law of thermodynamics),热力学基本定律之一,克劳修斯表述为:热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。开尔文表述为:不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。熵增原理:不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。
热力学中的三大定律
热力学第一定律
热力学第一定律(the first law of thermodynamics)是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定律,反映了不同形式的能量在传递与转换过程中守恒。表述为:物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和。即热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。
其推广和本质就是著名的能量守恒定律。该定律经过迈尔(J.R.Mayer)、焦耳(J.P.Joule)等多位物理学家验证。十九世纪中期,在长期生产实践和大量科学实验的基础上,它才以科学定律的形式被确立起来。
热力学第二定律
热力学第二定律(second law of thermodynamics),热力学基本定律之一,克劳修斯表述为:热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。开尔文表述为:不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。熵增原理:不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。
热力学第三定律
热力学第三定律(The third law of thermodynamics)是热力学的四条基本定律之一,其描述的是热力学系统的熵在温度趋近于绝对零度时趋于定值。而对于完整晶体,这个定值为零。由于这个定律是由瓦尔特·能斯特归纳得出后进行表述,因此又常被称为能斯特定理或能斯特假定。1923年,吉尔伯特·路易斯和梅尔·兰德尔对此一定律重新提出另一种表述。
随着统计力学的发展,这个定律正如其他热力学定律一样得到了各方面解释,而不再只是由实验结果所归纳而出的经验定律。这个定律有适用条件的限制,虽然其应用范围不如热力学第一、第二定律广泛,但仍对很多学门有重要意义——特别是在物理化学领域。

2、热力学第二定律
热力学第二定律:
一、热力学第二定律两种表述
1、第一种是克劳休斯表述:不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。
2、第二种是开尔文表述:不可能制成一种循环动作的热机,从单一热源取热,使之完全变为功而不引起其它变化。开尔文表述还可以表述成第二类永动机不可能实现。
二、除此之外,热力学第二定律还可以表述成熵增加原理:孤立系统的熵永不自动减少,熵在可逆过程中不变,在不可逆过程中增加。
三、从微观统计意义上讲,热运动则是大量分子的无规则运动。无规则运动要变为有规则运动的几率极小,而有规则的运动变成无规则运动的几率大。不受外界影响的孤立系统,其内部自发的过程总是由几率小的状态向几率大的状态进行,从此可见热是不可能自发地变成功的。
四、热力学第二定律说明
1、热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物体(克劳修斯表述);也可表述为:两物体相互摩擦的结果使功转变为热,但却不可能将这摩擦热重新转变为功而不产生其他影响。
2、对于扩散、渗透、混合、燃烧、电热和磁滞等热力过程,虽然其逆过程仍符合热力学第一定律,但却不能自发地发生。热力学第一定律未解决能量转换过程中的方向、条件和限度问题,这恰恰是由热力学第二定律所规定的。
3、热力学第二定律
热力学第二定律是热力学的三条基本定律之一,表述热力学过程的不可逆性——孤立系统自发地朝着热力学平衡方向—最大熵状态—演化,第二类永动机永不可能实现。
第二类永动机:从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其它影响的热机,即η=1。违背热力学第二定律。
热力学第二定律(Second Law of Thermodynamics)于 1850 年与 1851 年分别由德国人克劳修斯(Rudolph Clausius)和英国人开尔文(Lord Kelvin)提出克劳修斯表述和开尔文表述,俗称“熵增原理”。
热量不能自动地从低温物体传向高温物体而不引起外界变化(克劳修斯表述)。不可能制造出一种循环工作的热机,它只从单一热源吸热使之完全变为功而不使外界发生任何变化(开尔文表述)。
热力学第一定律和第一类永动机:
物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和。即热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。
外界对系统传递的热量,一部分是使系统的内能增加,另一部分是用于系统对外做功。
第一类永动机:某物质循环一周回复到初始状态,不吸热而向外放热或做功。违背热力学第一定律。
4、什么是热力学第二定律?
热力学第二定律是阐明与热现象相关的各种过程进行的方向、条件及限度的定律。
热力学第二定律指明了自然界的热功转化中的普遍规律,即热不可能全部转化为功,而不引起其它变化。
热力学第二定律,指出了热功转化的效率的问题。即,热机的效率不可能达到100%. 所以常说的“第二类永动机无法实现”中的第二类永动机就是指热机效率为100%的热机。
热力学第二定律是从经验中得到的,它有几种表述方式。一般的表述为:任何一个宏观过程向相反方向进行而不引起其它变化是不可能的。我们来看一下其它的表述方式:
1850年克劳修斯根据热传导的逆过程的不可能性提出:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化;
1851年开尔文根据摩擦生热的逆过程不可能性提出一个说法:不可能从单一热源取热使它全部变成功而不引起其它变化;
奥斯特瓦尔德提出另外一个重要的说法:第二类永动机是不可能实现的。所谓的第二类永动机是指一个热机仅从单一热源吸收热而转变成功,而无其它变化。
来源:百度百科-热力学定律

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