熱力學第二定律有哪些主要表達方式?體現的主要物理意義

2021-03-04 09:14:43 字數 2853 閱讀 6372

1樓:匿名使用者

熱力學第二

定律  ①熱力學第二定律是熱力學的基本定律之一,是指熱永遠都只能由熱處轉到冷處(在自然狀態下)。它是關於在有限空間和時間內,一切和熱運動有關的物理、化學過程具有不可逆性的經驗總結。  上述(1)中①的**是克勞修斯(clausius)在2023年提出的。

②的**是開爾文於2023年提出的。這些表述都是等效的。  在①的**中,指出了在自然條件下熱量只能從高溫物體向低溫物體轉移,而不能由低溫物體自動向高溫物體轉移,也就是說在自然條件下,這個轉變過程是不可逆的。

要使熱傳遞方向倒轉過來,只有靠消耗功來實現。  在②的**中指出,自然界中任何形式的能都會很容易地變成熱,而反過來熱卻不能在不產生其他影響的條件下完全變成其他形式的能,從而說明了這種轉變在自然條件下也是不可逆的。熱機能連續不斷地將熱變為機械功[1],一定伴隨有熱量的損失。

第二定律和第一定律不同,第一定律否定了創造能量和消滅能量的可能性,第二定律闡明瞭過程進行的方向性,否定了以特殊方式利用能量的可能性。 .  ②人們曾設想製造一種能從單一熱源取熱,使之完全變為有用功而不產生其他影響的機器,這種空想出來的熱機叫第二類永動機。它並不違反熱力學第一定律,但卻違反熱力學第二定律。

有人曾計算過,地球表面有10億立方千米的海水,以海水作單一熱源,若把海水的溫度哪怕只降低o.25度,放出熱量,將能變成一千萬億度的電能足夠全世界使用一千年。但只用海洋做為單一熱源的熱機是違反上述第二種**的,因此要想製造出熱效率為百分之百的熱機是絕對不可能的。

  ③從分子運動論的觀點看,作功是大量分子的有規則運動,而熱運動則是大量分子的無規則運動。顯然無規則運動要變為有規則運動的機率極小,而有規則的運動變成無規則運動的機率大。一個不受外界影響的孤立系統,其內部自發的過程總是由機率小的狀態向機率大的狀態進行,從此可見熱是不可能自發地變成功的。

  ④熱力學第二定律只能適用於由很大數目分子所構成的系統及有限範圍內的巨集觀過程。而不適用於少量的微觀體系,也不能把它推廣到無限的宇宙。   ⑤根據熱力學第零定律,確定了態函式——溫度;   根據熱力學第一定律,確定了態函式——內能和焓;  根據熱力學第二定律,也可以確定一個新的態函式——熵。

可以用熵來對第二定律作定量的表述。

2樓:崇勝居綺豔

力學第二定律,熱力學基本定律之一,內容為不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響;不可能從單一熱源取熱使之完全轉換為有用的功而不產生其他影響;不可逆熱力過程中熵的微增量總是大於零

熱力學第二定律的表述有哪些

3樓:匿名使用者

熱力學第二

定律熱力學第二定律有幾種表述方式:

克勞修斯表述:

熱量可以自發地從較熱的物體傳遞到較冷的物體,但不可能自發地從較冷的物體傳遞到較熱的物體;

開爾文-普朗克表述:

不可能從單一熱源吸取熱量,並將這熱量變為功,而不產生其他影響。

熵表述:

隨時間進行,一個孤立體系中的熵總是不會減少。

關係:熱力學第二定律的兩種表述(前2種)看上去似乎沒什麼關係,然而實際上他們是等效的,即由其中一個,可以推匯出另一個。

意義:熱力學第二定律的每一種表述,揭示了大量分子參與的巨集觀過程的方向性,使人們認識到自然界中進行的涉及熱現象的巨集觀過程都具有方向性。

微觀意義

一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行。

第二類永動機(不可能製成)

只從單一熱源吸收熱量,使之完全變為有用的功而不引起其他變化的熱機。

∵第二類永動機效率為100%,雖然它不違法能量守恆定律,但大量事實證明,在任何情況下,熱機都不可能只有一個熱源,熱機要不斷地把吸取的熱量變成有用的功,就不可避免地將一部分熱量傳給低溫物體,因此效率不會達到100%。第二類永動機違法了熱力學第二定律

4樓:匿名使用者

原則上說熱力學第二定律的表述方法可以有無限多種。任何受制於該定律的一種巨集觀現象都可以作為其表述(而巨集觀世界發生的所有現象無一例外地要受該規律支配)。第二定律的發現者(克勞修斯和開爾文)首先提出的兩種表述一般被視為經典表述。

樓上的第一句就是克勞修斯表述,第二句就是開爾文表述。但需要特別注意這兩種表述僅是描述了受制於第二定律的兩種典型現象,而不能概括第二定律的所有內涵,尤其不能揭示隱藏在這些現象背後的共同本質。

真正能比較全面、定量地描述這一規律的是熵增加原理:孤立系統或絕熱系統的熵永不減小。樓上的第三句話意思相同。

除了上述兩種經典表述外,普朗克表述也是比較著名的,「不可能製造一種機器在迴圈動作中,將一重物提高,而同時使一熱庫冷卻」。薛定諤的名言「生物以負熵為生」也可視為第二定律的一種經典表述。

5樓:夏夜中的月光

不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響;不可能從單一熱源取熱使之完全轉換為有用的功而不產生其他影響;不可逆熱力過程中熵的微增量總是大於零。

熱力學第二定律在實踐中有什麼指導意義

6樓:滿腹經綸公子

熱力學第二定律(second law of thermodynamics),其表述為:不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響,或不可能從單一熱源取熱使之完全轉換為有用的功而不產生其他影響,或不可逆熱力過程中熵的微增量總是大於零。又稱「熵增定律」,表明了在自然過程中,一個孤立系統的總混亂度(即「熵」)不會減小。

一個直接例子就是第二類永動機的不可能性。所謂第二類永動機,是指某些人提出的例如製造一種從海水吸取熱量,利用這些熱量做功的機器。這種想法,並不違背能量守恆定律,因為它消耗海水的內能。

大海是如此廣闊,整個海水的溫度只要降低一點點,釋放出的熱量就是天文數字,對於人類來說,海水是取之不盡、用之不竭的能量源泉,因此這類設想中的機器被稱為第二類永動機。而從海水吸收熱量做功,就是從單一熱源吸取熱量使之完全變成有用功並且不產生其他影響,也就是第二類永動機是不可能實現的。

物理化學熱力學第二定律,物理化學的熱力學第二定律問題

在說題目之前,有幾個小知識點需要你回顧一下 熵是狀態函式 62616964757a686964616fe4b893e5b19e31333335336439 始態 終態相同的不同過程,狀態函式的數值相同 絕熱表示 q 0 自由膨脹表示 w 0 對於理想氣體,內能 u 只是溫度的函式,故內能不變時,溫度...

長生不老藥是否違反了熱力學第二定律

物理學家造不出來熱效率為100 的汽車發動機。造不出來永動機。熱力學第二定律說明 醫學家制造不出來免疫功能基因型的熱效率為時間座標上的動力學效率為100 的免疫功能基因型。醫學研發不出來長生不老藥。前幾年熱火朝天的幹細胞長生不老,現在石沉大海。秦始皇研究長生不老以失敗告終。美國科學家研究了一一群,8...

根據熱力學第二定律判斷以下說法中正確的是A不可能

a 根據熱力學第抄二定襲律的表述 熱量不可能自發的從高溫物體傳向低溫物體.但是在外界影響的情況下熱量也可以從低溫傳向高溫,比如空調,故a錯誤 b 熱力學第二定律有不同的表述 不可能從單一熱源取熱使之完全轉換為有用的功而不產生其他影響 熱量不可以全部轉化為功,但是機械能可以全部轉化為內能.故b錯誤.c...