第三章 熱力學(xué)基礎(chǔ)
第四節(jié) 熱力學(xué)第二定律
1.通過自然界中客觀過程的方向性,了解熱力學(xué)第二定律.
2.了解熱力學(xué)第二定律的兩種不同表述,以及兩種表述的物理實(shí)質(zhì).
3.了解什么是第二類永動(dòng)機(jī),知道為什么它不能制成.
4.了解熱力學(xué)第二定律的微觀實(shí)質(zhì).
5.了解熵是反映系統(tǒng)無序程度的物理量.
1.自然界發(fā)生的過程一定遵守?zé)崃W(xué)第一定律,但遵守?zé)崃W(xué)第一定律的過程不一定能發(fā)生,因?yàn)樗荒苷f明自然界過程進(jìn)行的方向,熱力學(xué)第二定律就是反映自然界過程進(jìn)行方向和條件的定律.
2.熱傳導(dǎo)過程中,熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體,但人們從來沒有發(fā)現(xiàn)熱量自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體,這說明熱傳導(dǎo)過程具有方向性,要想使熱量從低溫物體傳給高溫物體,必須借助外界的作用.
3.機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能是可以自發(fā)進(jìn)行的,而相反過程不能自發(fā)進(jìn)行,要將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,必然會(huì)引起其他影響.
4.第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成,它是指從單一熱源吸熱全部用來對(duì)外做功又不引起其他變化,把得到的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,效率達(dá)到100%的熱機(jī).
5.熱力學(xué)第二定律常見的有兩種表述,克勞修斯的表述是按照熱傳導(dǎo)的方向性表述的,開爾文的表述是按照機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性表述的,兩種表述是等價(jià)的.
6.從微觀看,熱力學(xué)第二定律表明:與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的宏觀過程,總是朝著分子熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無序性增加的方向,即熵增大的方向進(jìn)行的.