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1、热力学第二定律的两种表述:
表述一(克劳休斯表述):不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化(按照热传递的方向性来表述)
表述二(开尔文表述):不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。也可表述为第二类永动机是不可能制成的。(机械能与内能转化具有方向性)
这两种表述是等价的,可以从一种表述导出另一种表述,所以他们都称为热力学第二定律。
意义:热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性。(自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性)
2、热力学第二定律的其它表述:
表述三:第二类永动机是不可能制成的。
(能从单一热源吸收热量,然后全部用来做功,而不引起其他变化的机器,称为第二类永动机。第二类永动机并不违反能量守恒定律,人们为了制造出第二类永动机作出了各种努力,但同制造第一类永动机一样,都失败了。)
3、热机:把内能转化为机械能的装置
表述四:热机效率总是小于100%。
4、能量耗散。自然界的能量是守恒的,但是有的能量便于利用,有些能量不便于利用。很多事例证明,我们无法把流散的内能重新收集起来加以利用。这种现象叫做能量的耗散。它从能量转化的角度反映出自然界中的宏观现象具有方向性。
5、热力学第二定律的微观解释:
一切不可逆过程总是沿着大量分子热运动无序程度增大的方向进行的。
能量转化的角度反映出自然界中的宏观现象具有方向性。
关系
热力学第二定律的两种表述(前2种)看上去似乎没什么关系,然而实际上他们是等效的,即由其中一个,可以推导出另一个。
意义
热力学第二定律的每一种表述,揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性,使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
微观意义
一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
第二类永动机(不可能制成)
只从单一热源吸收热量,使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。
△第二类永动机效率为100%,虽然它不违反能量守恒定律,但大量事实证明,在任何情况下,热机都不可能只有一个热源,热机要不断地把吸取的热量变成有用的功,就不可避免地将一部分热量传给低温物体,因此效率不会达到100%。第二类永动机违反了热力学第二定律。
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