热力学第二定律的本质是什么,热力学第二定律的实质是什么?

2020-11-26 10:42:16 字数 5174 阅读 1182

1楼:匿名用户

热力学第二定律:克劳修斯说法:不可能把热从低温物体传到高温物体,而不引起其他变化。

就是说热量不会自发从低温区传到高温区,除非有其他过程加入。比如空调制冷,屋内不会自然降温,除非打开空调。

2楼:匿名用户

本质是能量的传递方向,自然界中自发的过程是有方向的,例如能量的传递(我说的是自发过程

),当然,还有物质上的关系——熵增,即自然界的物质都在想无序方向发展

所以说,热力学第二定律是一个很重要也很基本的原理,是不能被违反的

热力学第二定律的实质是什么?

3楼:

热运动过程是不可逆的

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。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(entropy)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。

热力学第二定律本质是什么?详细些,包括熵分析等。

4楼:匿名用户

本质就是,自发过程的不可逆性,或者直接说就是不可逆性。熵就是商,不是物质,也不是能量,信息就是信息不是物质也不是能量。商可以理解为负的信息。其他的同楼上。

5楼:匿名用户

自然界的宏观热现象存在方向性,自发情况下热量只会从高温物体传向低温物体,机械能可以完全转化为内能,而内能不能完全转化为机械能。逆向过程必须要有第三方参与,也即必然会引起其它的一些变化。从微观的角度来说,这一方向性可以表述为,自发情况下,热学系统总向着更无序的状态发展(遵守某种规则即为有序,遵守的规则越多就越有序),熵是一个用来表征有序(混乱)程度的状态函数,越混乱,熵值就越大,所以,在自发的情况下,孤产系统(与外界不存在热交换)的熵不会减小,热力学第二定律又一些人被称为熵增加原理。

热力学第二定律实质

6楼:匿名用户

热力学第一定律主要解决能量传递的数量或储存的能量数量,比如内能等热力学第二定律重要关注的是能量的品质,即同样的热量总量,在不同的温度有不同的品质,比在如机械能和热能的品质不同,因此热能转变为机械能时,有一个转化的效率,这是第一定律没法解决的,因为它只关心量的问题,而不涉及品质的问题。列举几个例子:锅炉发电是热能转化为机械能再转化为电能,如制冷系统制热时(热泵)需要从低温热源吸热,然后向高温热源放热,此时不能直接从低温热源吸热q1然后将q1直接转化到高温热源,这是同是q1,但它们的品味不同,需要代价的,即外部需对系统做功

7楼:匿名用户

热力学第二定律就是熵增原理,第一定律是能量守恒原理,两个定律是相互独立的,他们的其中一个是说第一类永动机不可能,另一个是说第二类永动机不可能。两个定律是相对独立的,他们是热力学的两块基石,所有的一切热力学结论,定理都是由这两块基石推出来的,和等效原理在相对论中的地位相同,爱因斯坦本人是这么说的。

热力学第二定律的实质实是什么?它与第一定律有什么关系

8楼:匿名用户

热力学第二定律就是熵增原理

,第一定律是能量守恒原理,两个定律是相互独立的,他们的其中一个是说第一类永动机不可能,另一个是说第二类永动机不可能。两个定律是相对独立的,他们是热力学的两块基石,所有的一切热力学结论,定理都是由这两块基石推出来的,和等效原理在相对论中的地位相同,爱因斯坦本人是这么说的。

9楼:刘智远

实质是能量贬值原理,是第一定律的补充

热力学第二定律的本质原因是什么

10楼:长沙新东方烹饪学院

热力学第二定律的表述主要有两种;

(1)克劳修斯说法:“热量不能自动从低温物体流向高温物体”.

(2)开尔文说法:“不可能从单一热源吸热使之完全变为功,而无其它变化”.

实际上两种表述是统一的,可以统一叙述为“热量不能自动从低温物体流向高温物体,但是会自动从高温物体流向低温物体.”克劳修斯说法自然包含在其中了,开尔文说法也可以得到解释,即从热源吸热必然有一部分热量要自动流向周围的低温物体,所以要使之完全变为功是不可能的.

实际上热力学第二定律可以从统计物理学的角度说明.

众所周知,温度是物体内部分子热运动剧烈程度的度量,温度越高的物体,内部的分子热运动就越剧烈,所以当高温物体与低温物体接触,它们内部的分子就会碰撞和发生分子间作用力,热运动剧烈的分子会通过碰撞和分子间作用力等途径把能量传递给热运动剧烈程度低的物体,最终使两种物体分子的热运动剧烈程度趋于一致.

当然分子的热运动剧烈程度不可能真的一致,这是一个统计学的概念,就是说分子热运动剧烈程度本来差异很大,而最后热运动剧烈程度在某一个范围内的分子特别多,占了绝大多数.这时也就是通常所说的达到热平衡了,分子间仍然发生碰撞和分子间作用力作用,但是统计学意义上的分子热运动平均剧烈程度是不变的.

热力学第二定律怎样理解?

11楼:demon陌

1.在孤立系中,能量总是从有序到无序。表明了一种能量的自发的衰减过程。用熵来描述混乱的状态。

2.在热力学中具体还需要参看克劳修斯和凯尔文的解释。

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引起其它变化。

克劳修斯表述:不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。

3.在热力学中主要揭示热机效率的问题。在其他方面,如进化论的证明方面也起作用。

用生动的语句描述就是:你用餐后总是会花费的比你实际吃的要多。

扩展资料:

①热力学第二定律是热力学的基本定律之一,是指热永远都只能由热处转到冷处(在自然状态下)。它是关于在有限空间和时间内,一切和热运动有关的物理、化学过程具有不可逆性的经验总结。

指出了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。

自然界中任何形式的能都会很容易地变成热,而反过来热却不能在不产生其他影响的条件下完全变成其他形式的能,从而说明了这种转变在自然条件下也是不可逆的。

热机能连续不断地将热变为机械功 ,一定伴随有热量的损失。第二定律和第一定律不同,第一定律否定了创造能量和消灭能量的可能性,第二定律阐明了过程进行的方向性,否定了以特殊方式利用能量的可能性。

②人们曾设想制造一种能从单一热源取热,使之完全变为有用功而不产生其他影响的机器,这种空想出来的热机叫第二类永动机。它并不违反热力学第一定律,但却违反热力学第二定律。

③从分子运动论的观点看,作功是大量分子的有规则运动,而热运动则是大量分子的无规则运动。显然无规则运动要变为有规则运动的几率极小,而有规则的运动变成无规则运动的几率大。

一个不受外界影响的孤立系统,其内部自发的过程总是由几率小的状态向几率大的状态进行,从此可见热是不可能自发地变成功的。

④热力学第二定律只能适用于由很大数目分子所构成的系统及有限范围内的宏观过程。而不适用于少量的微观体系,也不能把它推广到无限的宇宙。

⑤根据热力学第零定律,确定了态函数——温度;

根据热力学第一定律,确定了态函数——内能和焓;

根据热力学第二定律,也可以确定一个新的态函数——熵。可以用熵来对第二定律作定量的表述。

热力学第零定律用来作为进行体系测量的基本依据,其重要性在于它说明了温度的定义和温度的测量方法。表述如下:

1、可以通过使两个体系相接触,并观察这两个体系的性质是否发生变化而判断这两个体系是否已经达到热平衡。

2、当外界条件不发生变化时,已经达成热平衡状态的体系,其内部的温度是均匀分布的,并具有确定不变的温度值。

3、一切互为平衡的体系具有相同的温度,所以一个体系的温度可以通过另一个与之平衡的体系的温度来表示,也可以通过第三个体系的温度来表示。

12楼:雪_飘_梅_香

第一,热力学第二定律的表述(说法)虽然繁多,但都反映了客观事物的一个共同本质,即自然界的一切自发过程都有“方向性”,并且一切自发过程都是不可逆的。

第二,热力过程的方向性,是可以用“熵”来衡量的,也即孤立系的一切实际过程,其总熵是增加的,理想条件下(即可逆),总熵不变。

现以最常见的热力学二种说法进行理解。

1、克劳修斯说法(1850年):热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。

解释:(1)这里需要强调的是“自发地、不付代价地”。我们通过热泵装置是可以实现“将热从低温物体传向高温物体的”,但这里是付出代价的,即以驱动热泵消耗功为代价,是“人为”的,是“强制”的,不是“自发”的。

所以,非自发过程,如热从低温物体传向高温物体,必须同时要有一个自发过程为代价(这里是机械能转化为热能)为补偿,这个过程叫“补偿过程”。

(2)非自发过程(如热从低温物体传向高温物体)能否进行,还要看花的“代价”是否够,就是总系统(孤立系)的熵必须是增加的,或可逆下总熵不变。也就是说,如果投入的“代价”不够的话,非自发过程是不能进行的,或是进行得不够彻底(不能达到预计的状态)。孤立系总熵变不小于零,非自发过程才有可能进行。

2、开尔文-普朗特说法(1851年):不可能制造出从单一热源吸热,使之全部转化为功而不留下其他任何变化的热力发电机。

解释:(1)这里强调的是“不留下其他任何变化”,是指对热机内部、外界环境及其他所有(一切)物体都没有任何变化。

开尔文-普朗特说法说明了热转化为功,必须要将一部分热量转给低温物体(注意,这可是一个自发过程,高温向低温传热哦),也即必须要有一个“补偿过程”为代价。

(2)热全部转化为功,是可以的,但必须要“留下其他变化”。如等温过程中,热可以全部转变成功,但这时热机内部工质的“状态”变了(即工质不能回到初始状态。其实,这样的热机实际上是不存在的),是留下了变化的。

总之,要正确理解热力学第二定律,以下几点是需要把握的:

1、上述热力学第二定律的两种表述及其等效性;

2、卡诺循环与卡诺定理、卡诺效率,且 ηt≤ ηc;

3、克劳修斯积分等式和不等式;

4、熵的过程方程式:ds≥dq/tr;

5、孤立系统熵增原理:△siso=∑△si=sg≥0;

6、闭口系(控制质量)熵方程:ds=dsg+dq/tr;(开口系也要掌握好)

7、能量贬值原理:dex,iso≤0;

8、熵产与机械能(火用)的损失关系:i=to×sg 。

在物理化学热力学第二定律中涉及判断H S G A

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