熱力學(xué)定律

1.熱力學(xué)第零定律(熱平衡定律)：如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡。

(1)做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能。也就是說，做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。但從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)看又是有區(qū)別的：做功是其他能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化，功是內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度;而熱傳遞是內(nèi)能間的轉(zhuǎn)移，熱量是內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度。

(2)符號(hào)法則： 體積增大,氣體對(duì)外做功，W為“一”;體積減小，外界對(duì)氣體做功，W為“+”。

氣體從外界吸熱,Q為“+”;氣體對(duì)外界放熱,Q為“一”。

溫度升高，內(nèi)能增量DE是取“+”;溫度降低,內(nèi)能減少，DE取“一”。

(3)三種特殊情況：

l等溫變化DE=0，即W+Q=0

l絕熱膨脹或壓縮：Q=0即 W=DE

l等容變化：W=0 ，Q=DE

(4)由圖線討論理想氣體的功、熱量和內(nèi)能

3.熱學(xué)第二定律

(1)第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成 (滿足能量守恒定律，但違反熱力學(xué)第二定律)

實(shí)質(zhì)：涉及熱現(xiàn)象(自然界中)的宏觀過程都具有方向性,是不可逆的

(2)熱傳遞方向表述(克勞修斯表述)：

不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化。(熱傳導(dǎo)有方向性)

(3)機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化表述(開爾文表述)：

不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其它變化。(機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化具有方向性)。

4.熱力學(xué)第三定律：熱力學(xué)零度不可達(dá)到。

5.熵增加原理：在任何自然過程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵是不會(huì)減少的。

——孤立系統(tǒng)熵增加過程是系統(tǒng)熱力學(xué)概率增大的過程(即無序度增大的過程)，是系統(tǒng)從非平衡態(tài)趨于平衡態(tài)的過程，是一個(gè)不可逆過程。熵的增加表示宇宙物質(zhì)的日益混亂和無序。

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