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热力学第二定律的实质是什么

热力学第二定律是热力学基本定律之一,那么热力学第二定律的实质什么呢?下面小编就带着大家一起去看一下吧,希望可以给大家带来参考与帮助!

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热力学第二定律的实质是什么插图

热力学第二定律的实质

热力学第二定律说明:热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物体(克劳修斯表述);也可表述为:两物体相互摩擦的结果使功转变为热,但却不可能将这摩擦热重新转变为功而不产生其他影响。

对于扩散、渗透、混合、燃烧、电热和磁滞等热力过程,虽然其逆过程仍符合热力学第一定律,但却不能自发地发生。热力学第一定律未解决能量转换过程中的方向、条件和限度问题,这恰恰是由热力学第二定律所规定的。

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热力学第二定律的两种表述

克劳修斯在1850年在研究热机的工作原理的基础上提出了热力学第二定律的一种表述:不可能使热量从低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。这里的“不引起其他的变化”和“自发地”是等价的。

开尔文在1851年提出了热力学第二定律的另一种表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。它也可以表述为第二类永动机是不可能制成的。由于自然界的自发过程都是有联系的,是相互依存的。描述自发过程方向性的第二定律也是等价的。

热力学第二定律的实际应用

热力学第二定律是宏观规律,对少量分子组成的微观系统是不适用的。

热力学第二定律适用于“绝热系统”或“孤立系统”,对于生命体是不适用的。早在1851年开尔文在叙述热力学第二定律时,就曾特别指明动物体并不像一架热机一样工作,热力学第二定律只适用于无生命物质。

热力学第二定律是建筑在有限的空间和时间所观察到的现象上,不能被外推应用于整个宇宙。19世纪后半期,有些科学家错误地把热力学第二定律应用到无限的、开放的宇宙,提出了所谓“热寂说”。

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