热力学三大定律

热力学三大定律热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律。热力学第二定律有几种表述方式：克劳修斯表述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；开尔文-普朗克表述不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响。热力学第三定律通常表述为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零。或者绝对零度（T=0K）不可达到。热力学第一定律也就是能量守恒定律。内容一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做功的和。（如果一个系统与环境孤立，那么它的内能将不会发生变化。）表达式:△U=W+Q符号规律：热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功，向外界散热和内能减少的情况，因此在使用:△U=W+Q时，通常有如下规定：①外界对系统做功，W0，即W为正值。②系统对外界做功，也就是外界对系统做负功，W0,即W为负值③系统从外界吸收热量，Q0，即Q为正值④系统从外界放出热量，Q0，即Q为负值⑤系统内能增加，△U0，即△U为正值⑥系统内能减少，△U0，即△U为负值从三方面理解1.如果单纯通过做功来改变物体的内能，内能的变化可以用做功的多少来度量，这时物体内能的增加（或减少)量△U就等于外界对物体（或物体对外界）所做功的数值，即△U=W2.如果单纯通过热传递来改变物体的内能，内能的变化可以用传递热量的多少来度量，这时物体内能的增加（或减少)量△U就等于外界吸收（或对外界放出）热量Q的数值，即△U=Q3.在做功和热传递同时存在的过程中，物体内能的变化，则要由做功和所传递的热量共同决定。在这种情况下，物体内能的增量△U就等于从外界吸收的热量Q和对外界做功W之和。即△U=W+Q能量守恒定律能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。能量的多样性物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等，可见，在自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应。不同形式的能量的转化“摩擦生热”是通过克服摩擦力做功将机械能转化为内能；水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起，表明内能转化为机械能；电流通过电热丝做功可将电能转化为内能。。。这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化，且这一转化过程是通过做功来完成的。能量守恒的意义1.能的转化与守恒是分析解决问题的一个极为重要的方法，它比机械能守恒定律更普遍。例如物体在空中下落受到阻力时，物体的机械能不守恒，但包括内能在内的总能量守恒。2.能量守恒定律是19世纪自然科学中三大发现之一，也庄重宣告了第一类永动机幻想的彻底破灭。3.能量守恒定律是认识自然、改造自然的有力武器，这个定律将广泛的自然科学技术领域联系起来。第一类永动机（不可能制成）不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器。其不可能存在，因为违背的能量守恒定律热力学第二定律热力学第二定律有几种表述方式：克劳修斯表述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；开尔文-普朗克表述不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响。熵表述随时间进行，一个孤立体系中的熵总是不会减少。关系热力学第二定律的两种表述（前2种）看上去似乎没什么关系，然而实际上他们是等效的，即由其中一个，可以推导出另一个。意义热力学第二定律的每一种表述，揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。微观意义一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。第二类永动机（不可能制成）只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。∵第二类永动机效率为100%，虽然它不违反能量守恒定律，但大量事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热源，热机要不断地把吸取的热量变成有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温物体，因此效率不会达到100%。第二类永动机违反了热力学第二定律。热力学第三定律热力学第三定律通常表述为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零。或者绝对零度（T=0K）不可达到。R.H.否勒和E.A.古根海姆还提出热力学第三定律的另一种表述形式：任何系统都不能通过有限的步骤使自身温度降低到0k,称为0K不能达到原理。热力学第零定律热力学第零定律：如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡，那么它们也必定处于热平衡。热力学第零定律是热力学三大定律的基础。热力学三大定律热力学第一定律(能量守恒定律):能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。财富也不会凭空产生，也不会凭空消失。只不过从你的口袋转移到他的口袋，或者从现金变成了房子或美女。热力学第二定律：指热永远都只能由热处转到冷处。简言之即是热不能自发的从冷处转到热处，任何高温的物体在不受热的情况下，都会逐渐冷却。热的本质乃粒子运动时所产生的能量。换言之，没有外界输入能源、能量，粒子最终都会慢慢的停顿下来，继而不再产生热能。任何热潮都会冷却，任何泡沫都会破裂，任何人都会死，任何政权都会倒台。反过来考虑，任何冷门，在受到外界的刺激后，会变成热门，但外界刺激消失后，又回复原貌。热力学第三定律：在热能作功的过程中，都总会有一部分能量会失去，并非100%原原本本地转化。而量度能量转化过程中失去的能量有多少，一般都是以熵值显示。由于能量在形式转换过程中必有能量损耗，所以在这个过程中，熵总是会增加。由于在趋近于绝对温度零度时基本上可说差不多没有粒子运动的能量，所以在这个状态下，亦不会有熵的变化，这样的熵变化率自然是零。换句话说，绝对零度永远不可能达到。在交易的过程中，你必须交税和费。交易得越多，额外损失越多，所以你必须减少交易的频率，减少离婚的次数。但当你穷死了的时候（一般不会这么倒霉），就不必交税了。