热力学第二定律(如何评价热力学第二定律)
这个问题,我来回答!热力学第二定律是描述热量的传递方向的分子有规则运动的机械能可以完全转化为分子无规则运动的热能;热能却不能完全转化为机械能。
其表述为不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,或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,或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。又称“熵增定律”,表明了在自然过程中,一个孤立系统的总混乱度(即“熵”)不会减小。
热力学第二定律,热力学基本定律之一,此定律的一种常用的表达方式是,每一个自发的物理或化学过程总是向著熵增高的方向发展。熵是一种不能转化为功的热能。熵的改变量等于热量的改变量除以绝对温度。高、低温度各自集中时,熵值很低;温度均匀扩散时,熵值增高。物体有秩序时,熵值低;物体无序时,熵值便增高。现在整个宇宙正在由有序趋于无序,由有规则趋于无规则,宇宙间熵的总量在增加。
1824年,法国工程师萨迪·卡诺提出了卡诺定理。英国物理学家开尔文(原名汤姆逊)在研究卡诺和焦耳的工作时,发现了某种不和谐按照能量守恒定律,热和功应该是等价的,可是按照卡诺的理论,热和功并不是完全相同的,因为功可以完全变成热而不需要任何条件,而热产生功却必须伴随有热向冷的耗散。
他在1849年的一篇论文中说“热的理论需要进行认真改革,必须寻找新的实验事实。”代的克劳修斯也认真研究了这些问题,他敏锐地看到不和谐存在于卡诺理论的内部。他指出卡诺理论中关于热产生功必须伴随着热向冷的传递的结论是正确的,而热的量(即热质)不发生变化则是不对的。克劳修斯在1850年发表的论文中提出,在热的理论中,除了能量守恒定律以外,还必须补充一条基本定律“没有某种动力的消耗或其他变化,不可能使热从低温转移到高温。”这条定律后来被称作热力学第二定律。
克劳修斯表述
不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。
开尔文表述
不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响。开尔文表述还可以表述成第二类永动机不可能造成。
若要简捷表述在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移,而不能由低温物体自动向高温物体转移,也就是说在自然条件下,这个转变过程是不可逆的。要使 热传递方向倒转过来,只有靠消耗功来实现。