熱力學第二定律與第一定律有何不同 熱力學第二有何現實的指導意

2021-03-22 08:48:48 字數 6218 閱讀 4734

1樓:山太陽

主要區別:第一定律指出了能量必定是守恆的,第二定律指出了熱現象的方向性。

根據第二定律,一切違反熱現象的方向性的過程都是不可能實現的,例如第二類永動機。一切類似的研究都是徒勞的。

2樓:匿名使用者

參考博文異常詳細!

熱力學第三定律與第一第二定律在實際意義上有何不同

3樓:匿名使用者

熱力學第一定律,是能量守恆定律。熱力學第二定律,是熱量傳導定律。

熱力學第三定律,是熱力為零定律。跟第

一、第二定律不同的是,前兩者論述的是熱量存在、熱量傳導。第三定律則說的是熱量為零的狀況。

在現實中,熱力學第一定律、第二定律都能夠找到例項。熱力學第三定律,即使在整個宇宙中,人類也沒有發現存在絕對零度的情況。

另外,人類在不斷通過各種手段,來證實熱力學第三定律,如利用液氮製造接近絕對零度的低溫環境。但是人們儘管可以無限接近絕對零度,卻永遠無法達到絕對零度環境。因此,熱力學第三定律跟絕對零度概念一樣,只能存在於理論中。

4樓:懶羊羊_灰太狼

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熱力學第二定律在實踐中有什麼指導意義

5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。

熱力學第一定律和第二定律對節能工作的指導意義

6樓:龍哥

對於節能來說還得從本身問題入手。如何提高鍋爐熱效率,減少管網的熱損失。

大學物理 簡述熱力學第一定律和第二定律的意義 50

7樓:手機使用者

熱力學第一定律(the first law of thermodynamics)

就是不同形式的能量在傳遞與轉換過程中守恆的定律,表示式為q=△u+w。表述形式:熱量可以從一個物體傳遞到另一個物體,也可以與機械能或其他能量互相轉換,但是在轉換過程中,能量的總值保持不變。

熱力學第二定律(second law of thermodynamics),熱力學基本定律之一,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。

熱力學第一定律是描述能量守恆的規則,即第一類永動機不能成立。

熱力學第二定律是描述能量轉換的規則,即第二類永動機不能成立。

8樓:匿名使用者

能量守恆的意義1.能的轉化與守恆是分析解決問題的一個極為重要的方法,它比機械能守恆定律更普遍。例如物體在空中下落受到阻力時,物體的機械能不守恆,但包括內能在內的總能量守恆。

2.能量守恆定律是19世紀自然科學中三大發現之一,也莊重宣告了第一類永動機幻想的徹底破滅。3.

能量守恆定律是認識自然、改造自然的有力**,這個定律將廣泛的自然科學技術領域聯絡起來。第一類永動機第一類永動機是不消耗任何能量卻能源源不斷地對外做功的機器。其不可能存在,因為違背的能量守恆定律

熱力學第二定律怎樣理解?

9樓:demon陌

1.在孤立系中,能量總是從有序到無序。表明了一種能量的自發的衰減過程。用熵來描述混亂的狀態。

2.在熱力學中具體還需要參看克勞修斯和凱爾文的解釋。

開爾文表述:不可能從單一熱源吸取熱量,使之完全變為有用功而不引起其它變化。

克勞修斯表述:不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其它變化。

3.在熱力學中主要揭示熱機效率的問題。在其他方面,如進化論的證明方面也起作用。

用生動的語句描述就是:你用餐後總是會花費的比你實際吃的要多。

擴充套件資料:

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。

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。

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 ,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。

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。

熱力學第零定律用來作為進行體系測量的基本依據,其重要性在於它說明了溫度的定義和溫度的測量方法。表述如下:

1、可以通過使兩個體系相接觸,並觀察這兩個體系的性質是否發生變化而判斷這兩個體系是否已經達到熱平衡。

2、當外界條件不發生變化時,已經達成熱平衡狀態的體系,其內部的溫度是均勻分佈的,並具有確定不變的溫度值。

3、一切互為平衡的體系具有相同的溫度,所以一個體系的溫度可以通過另一個與之平衡的體系的溫度來表示,也可以通過第三個體系的溫度來表示。

10樓:雪_飄_梅_香

第一,熱力學第二定律的表述(說法)雖然繁多,但都反映了客觀事物的一個共同本質,即自然界的一切自發過程都有「方向性」,並且一切自發過程都是不可逆的。

第二,熱力過程的方向性,是可以用「熵」來衡量的,也即孤立系的一切實際過程,其總熵是增加的,理想條件下(即可逆),總熵不變。

現以最常見的熱力學二種說法進行理解。

1、克勞修斯說法(2023年):熱不可能自發地、不付代價地從低溫物體傳到高溫物體。

解釋:(1)這裡需要強調的是「自發地、不付代價地」。我們通過熱泵裝置是可以實現「將熱從低溫物體傳向高溫物體的」,但這裡是付出代價的,即以驅動熱泵消耗功為代價,是「人為」的,是「強制」的,不是「自發」的。

所以,非自發過程,如熱從低溫物體傳向高溫物體,必須同時要有一個自發過程為代價(這裡是機械能轉化為熱能)為補償,這個過程叫「補償過程」。

(2)非自發過程(如熱從低溫物體傳向高溫物體)能否進行,還要看花的「代價」是否夠,就是總系統(孤立系)的熵必須是增加的,或可逆下總熵不變。也就是說,如果投入的「代價」不夠的話,非自發過程是不能進行的,或是進行得不夠徹底(不能達到預計的狀態)。孤立系總熵變不小於零,非自發過程才有可能進行。

2、開爾文-普朗特說法(2023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。

解釋:(1)這裡強調的是「不留下其他任何變化」,是指對熱機內部、外界環境及其他所有(一切)物體都沒有任何變化。

開爾文-普朗特說法說明了熱轉化為功,必須要將一部分熱量轉給低溫物體(注意,這可是一個自發過程,高溫向低溫傳熱哦),也即必須要有一個「補償過程」為代價。

(2)熱全部轉化為功,是可以的,但必須要「留下其他變化」。如等溫過程中,熱可以全部轉變成功,但這時熱機內部工質的「狀態」變了(即工質不能回到初始狀態。其實,這樣的熱機實際上是不存在的),是留下了變化的。

總之,要正確理解熱力學第二定律,以下幾點是需要把握的:

1、上述熱力學第二定律的兩種表述及其等效性;

2、卡諾迴圈與卡諾定理、卡諾效率,且 ηt≤ ηc;

3、克勞修斯積分等式和不等式;

4、熵的過程方程式:ds≥dq/tr;

5、孤立系統熵增原理:△siso=∑△si=sg≥0;

6、閉口系(控制質量)熵方程:ds=dsg+dq/tr;(開口系也要掌握好)

7、能量貶值原理:dex,iso≤0;

8、熵產與機械能(火用)的損失關係:i=to×sg 。

11樓:匿名使用者

開爾文表述:不可能從單一熱源吸取熱量,使之完全轉變為有用功而不產生其它影響。這個表述透徹理解稍有難度。

所謂單一熱源,就是一個溫度處處相等並且恆溫的熱庫(熱容量極大,不因吸放熱而改變它的溫度)。

換句話可以這麼說,要使熱變成功又不產生其它影響,那麼(系統、即工作物質)一定要與兩個或以上的熱源交換熱量,即從高溫熱源吸熱,將其中的一部分變為功,另一部分仍以熱的形式放出系統(至低溫熱源)。

任何的熱機都是這樣工作的,熱機經歷一個工作迴圈後系統和外界(兩個或更多熱源)總的看來,除了有熱變功以外,沒有其它任何變化。這就表明熱機的效率(不是機械效率,而是熱功轉化效率)不可能是100%(即便沒有摩擦沒有因漏氣等因素存在的散熱)。

再換句話說,如果是100%(只吸熱、不放熱,吸的熱全部變功),必然只涉及一個單一熱源(假定有兩個溫度不同的熱源與系統熱交換,系統必然會從高溫處吸熱,低溫處放熱),從而與開表述矛盾。

要使熱機能夠迴圈工作,向低溫熱源放熱是必不可少的,不可避免的,這是大量實踐證明的,開爾文正是將熱機工作中這一規律用更準確的更普遍(也更抽象)的語言表述出來,才得到了熱二律的開爾文表述(表述中並未涉及熱機的字樣,說明這個表述不僅的適用於熱機還適用於任意的巨集觀過程)。

開爾文表述還可以換成另一種表達:從單一熱源吸取熱量,使之完全轉變為有用功,必定會產生其它影響。

例如理想氣體等溫膨脹,過程中氣體僅從一個熱源吸熱,而沒有放熱,理想氣體等溫膨脹,內能不變,故吸熱全部變功,然而過程中除了熱功轉化外,還發生了其他變化,(氣體體積變大了,壓強變小了)。

要使這個變化不發生,又要將熱量全部變功(即效率100%),那就是不可能的。怎樣才能讓這個變化不發生呢?

系統必須經歷一個迴圈過程(經過一個迴圈系統體積、壓強又復原了),任何熱機想要連續工作(而不是膨脹一下就停止,這樣的「一錘子買賣」),必須經歷迴圈過程,而迴圈過程系統不可避免要與兩個或以上溫度不同的熱源交換熱量(高溫處吸熱,低溫處放熱,一條等溫線不可能構成迴圈)。

拓展知識:

熱力學三大定律:

熱力學第一定律是能量守恆定律。

2.熱力學第二定律有幾種表述方式:

克勞修斯表述為熱量可以自發地從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體,但不可能自發地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體;

開爾文-普朗克表述為不可能從單一熱源吸取熱量,並將這熱量完全變為功,而不產生其他影響。以及熵增表述:孤立系統的熵永不減小。

3.熱力學第三定律通常表述為絕對零度時,所有純物質的完美晶體的熵值為零, 或者絕對零度(t=0k)不可達到。

生物熱力學第二定律,無機的原子逆熱力學第二定律出現生物是奇蹟是什麼 怎麼回事

題目裡應該是說把化學能轉化為熱能吧。生物體本身是個開放系統,可以和外界進行能量和物質的交換,肯定是符合熱力學第二定律的。夏天外界溫度比人體高時,熱量會傳給人體,由於人是恆溫動物,溫度保持在一定範圍所以人會以出汗的方式進行散熱以維持體溫的恆定。冬天人體比外界溫度高時,熱量就會自動傳給環境,人體通過加強...

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熱力學第二定律常見的表述方式有兩種,其一是 不可能使熱量由低

第二種表述中說明的是從單一熱源獲得能量 並且在能量轉移過程中會有部分能量耗散 故示意圖只能為b 故選 b 下列關於熱力學第二定律的表述中正確的是 a 熱力學零度不可達到b 不可能使熱量由低溫物體傳遞到 a 根據熱力學第bai三定律du 知熱力學零度不可達到,故a錯誤zhi daob 根據熱力學第二定...