为什麽热力学第二定率要强调‘’单一热源‘’?

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解析:

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。

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。

热力学第二定律的建立与表述

热力学第二定律是在热力学第一定律(能量守恒定律)建立后不久建立起来的,它的建立与19世纪20年代卡诺对于热机的研究有着密切的关系。卡诺在探索提高热机效率的研究工作中,抓住了热机的本质,撇开了各种次要因素,抽象出一个仅仅工作于一个高温热源和一个低温热源(冷源)间的理想热机(卡诺热机),他把这样一个热机比拟为水轮机:“我们可以足够确切地把热的动力比之于瀑布……瀑布的动力取决于液体的高度和液体的量;而热的动力同样取决于所用热质的量以及热质的‘下落高度’,即交换热质的两物体之间的温度差。”卡诺所处的时代正是热质说占统治地位的时代,卡诺的这段话也是热质说的反映。现在看起来当然是不对的,但是他得到的结论却是正确的:“单独提供热不足以给出推动力,还必须要冷。没有冷,热将是无用的。”他已经接触到了热力学第二定律的边缘。

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。”同时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,还必须补充另外一条基本定律:“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。克劳修斯的表述在现代教科书中一般表述为:

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。

第二年(1851年)开尔文提出了热力学第二定律的另一种表述方式,开尔文的表述在现代教科书中一般表述为:

不可能从单一热源吸取热量,使之完全变成有用功而不产生其他影响。

若要简捷:

热能不能完全转化为机械能,只能从高温物体传到低温物体。

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热力学第一、第二定律分别是什么?
答:热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表现,它指出热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。这一定律也可以表述为“第一类永动机是不可能制成的”。热力学第二定律是热力学的基本定律之一,它指出热量不能自发地从...

热力学第二定律怎样理解?
答: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....

热力学第2定律的不同表述及其含义是什么?
答:热力学第二定律,这是一把揭示自然秩序的科学钥匙,它犹如物理学的基石,明确了热量流动的不可逆法则。克劳修斯的深刻洞察指出,热量不可能自顾自地从低温世界跳跃到高温领域,这是宇宙的基本定律,仿佛在告诉我们,自然界的平衡不容轻易打破。开尔文则以更为严谨的方式阐述,他揭示了能量转换的局限性:任何...

热力学第二定律
答:不违反 热力学第二定律的内容是:物体从单一热源吸热并全部用来做功,这个不能实现 而气体虽然从单一热源吸热,但吸收的热量只有一部分对外做功,另一部分用来增加气体的内能,才使得气体内能不变

热力学第二定律
答:不可能从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响。汽缸从外界吸热,吸收的热量全部用来做功,这的确是事实。但是已经引起了影响,那就是汽缸体积变大了,所以从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响是不可能的,所以热力学第二定律完全正确,不必怀疑。

我想知道 第二热力学定律 开尔文 和克劳修斯表述分别指出了什么过程不可...
答:克劳修斯指出 热量只能从高温物体向低温物体转移 此过程不可逆。开尔文指出 自然界中任何形式的能都会很容易地变成热 此过程不可逆,也就是说热不能在不产生其他影响的条件下完全变成其他形式的能。时间长了不是很记得了………

什么是热力学第二定律,有什么意义
答: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。

生物进化和热力学第二法则有什么关联?
答:简而言之,生物进化是从简单到复杂,从单一到多样的过程;而热力学第二定律强调在有限空间和时间内,一切过程的发展具有不可逆性。方向的单一是生物进化与第二定律的相同之处。另一方面,第二定律也可表述为“熵增”,即在没有外界能源的情况下,反应体系趋向混乱均一,最终达到一种混沌状态。从这个角度...

请大神分析一下热力学第一定律和热力学第二定律在生态工程中的重要性...
答:1。 ΔU所述对象可以增加用Q表示的对象所吸收的热的量,W表示由外部物体所做的工作,然后ΔU= Q + W 2。热力学第二定律的,单向的能量转移的原则(隔离系统的熵增加)的表达。该定律指出的能量传输是自发的方向,即,虽然能量可双向传输,但仅在一个方向通,是自发的,即,没有外界的帮助。开尔...

5 热力学第二定律 (小白学工程热力学笔记)
答:熵增原理,如同自然法则,孤立系统的熵总是趋向增加,每一个不可逆过程都伴随着熵的增值,这是热力学第二定律最直观的体现。不可逆循环中,净功的减少揭示了与可逆过程的微妙差距,而孤立系统的特性则强调了能量守恒与熵增的矛盾统一。㶲能量的舞台,它是能量转化理论中的黄金标准,象征着能量转化的...