50分!求解釋熱力學第二定律!急啊

2021-03-10 17:48:41 字數 3201 閱讀 3481

1樓:蒼葉凡塵

自發過程總的熵變bai都是大du於0的

δzhis總=δs系+δs環≥0

若總dao熵變大於0為自內發過程,若總熵變小於0系統已達到平衡容系統熵變可逆過程δs=∫δq/t

等溫可逆δs=q/t

自發過程δs>q/t

δs環可以用q環/t環計算=q環/t環=-q/t環其中q為系統從環境吸收的熱量

熱力學第二定律的集中表述

1克勞修斯:不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體,而不發生其他變化2開爾文:不可能從單一熱源吸熱,使熱完全轉化為功 而不引起其他改變3路易斯-朗德:

一切自發變化都是熱力學不可逆過程(無需外力幫助,既是系統在不受環境影響時發生的過程為自發過程)

第二類永動機不能造成

同時熱力學第二定律可以得出:孤立系統自發的進行著熵增加的過程,知道最大為止(熵增加原理)

熵的微觀本質:熵是系統內部粒子熱運動混亂度的量度熵是狀態函式

以上是貧道自己所能想到的,限於水平就這麼多了,希望能對你有所幫助哦 對了 需要熵的具體計算式不 ?

2樓:匿名使用者

the second law of thermodynamics

[編輯本段](1)概述/定義

①熱不可能自發地、不付代價地從低溫物體傳到高溫物體(不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變化,這是按照熱傳導的方向來表述的)。

②不可能從單一熱源取熱,把它全部變為功而不產生其他任何影響(這是從能量消耗的角度說的,它說明第二類永動機是不可能實現的)。

[編輯本段](2)說明

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。

第二定律指出在自然界中任何的過程都不可能自動地復原,要使系統從終態回到初態必需藉助外界的作用,由此可見,熱力學系統所進行的不可逆過程的初態和終態之間有著重大的差異,這種差異決定了過程的方向,人們就用態函式熵來描述這個差異,從理論上可以進一步證明:

可逆絕熱過程sf=si,

不可逆絕熱過程sf>si,

式中sf和si分別為系統的最終和最初的熵。

也就是說,在孤立系統內對可逆過程,系統的熵總保持不變;對不可逆過程,系統的熵總是增加的。這個規律叫做熵增加原理。這也是熱力學第二定律的又一種表述。

熵的增加表示系統從機率小的狀態向機率大的狀態演變,也就是從比較有規則、有秩序的狀態向更無規則,更無秩序的狀態演變。熵體現了系統的統計性質。

第二定律在有限的巨集觀系統中也要保證如下條件:

1、該系統是線性的;

2、該系統全部是各向同性的。

另外有部分推論很有意思:比如熱輻射:恆溫黑體腔內任意位置及任意波長的輻射強度都相同,且在加入任意光學性質的物體時,腔內任意位置及任意波長的輻射強度都不變。

[編輯本段]熱力學第二定律與時間的單方向性

所有不涉及熱現象的物理規律均時間反演對稱, 它們沒有對時間的方向作出規定. 所謂時間反演, 通俗地講就是時光倒流; 而物理定律時間反演對稱則指, 經過時間反演後, 該定律依然成立.

以牛頓定律為例, 它是時間反演對稱的. 不妨考察自由落體運動: 一物體由靜止開始, 在重力作用下自由下落, 其初速度v(0)=0, 加速度a=g, 設其末速度為v(t), 下落高度為h.

現進行時間反演, 則有其初速度v'(0)=-v(t), 加速度a'=g, 末速度v'(t)=v(0), 上升高度為h, 易證這依然滿足牛頓定律.

但熱現象則不同, 一杯水初始溫度等於室溫, 為t(0), 放在點燃酒精燈上, 從酒精燈火焰吸收熱量q後溫度為t(t). 現進行時間反演, 則是水的初溫為t'(0)=t(t), 放在點燃酒精燈上, 放出熱量q給酒精燈火焰, 自身溫度降為t'(t)=t(0). 顯然這違背了熱力學第二定律關於熱量只能從高溫物體傳向低溫物體的陳述.

故熱力學第二定律禁止時間反演. 在第一個例子中, 如果考慮到空氣阻力, 時間反演後也會與理論相悖, 原因在於空氣阻力做功產生了熱.

熱力學第二定律體現了客觀世界時間的單方向性, 這也正是熱學的特殊性所在.

熱力學第二定律是熱力學定律之一,是指熱永遠都只能由熱處轉到冷處。

2023年法國工程師薩迪·卡諾提出了卡諾定理,德國人克勞修斯(rudolph clausius)和英國人開爾文(lord kelvin)在熱力學第一定律建立以後重新審查了卡諾定理,意識到卡諾定理必須依據一個新的定理,即熱力學第二定律。他們分別於2023年和2023年提出了克勞修斯表述和開爾文表述。這兩種表述在理念上是相通的。

3樓:匿名使用者

空間的能量變化等於系統的能量變化加環境的能量變化

關於熱力學第二定律,關於熱力學第二定律的問題

樓主說的是開爾文 普朗特說法 1851年 不可能製造出從單一熱源吸熱,使之全部轉化為功而不留下其他任何變化的熱力發電機。下面對樓主的話逐一分析。1 那可不可能通過引起其它變化使單一熱源吸熱全部用來做功呢?答 可以。比如,典型的熱力過程有哪些呢?有四個,等壓過程 等容過程 等溫過程 等熵過程,其中等溫...

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