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热力学第二定律的实质内容(李傲)

热力学第二定律证明第二种永动机是不可能实现的,那么热力学第二定律的本质是什么?需要满足哪些条件?以下是边肖整理的相关内容。我们来看看。

热力学第二定律的本质

热力学第二定律是热力学基本定律之一。它的基本内容是热量不能从低温物体自发传递到高温物体。热运动过程本质上是不可逆的。与热运动相关的所有物理和化学过程在有限的时间内都是不可逆的空,这是经验的总结。

热力学第二定律是热力学基本定律之一。克劳修斯指出,热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。开尔文指出,在没有任何其他影响的情况下,不可能从单一热源获取热量并将其转化为有用的功。熵增原理:不可逆热力学过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中,孤立系统的总混沌度(即“熵”)不会降低。

热力学第二定律的条件

第二条法律还应在有限的宏观体系中保证下列条件:

1.系统是线性的;

2.系统都是各向同性的。

另外还有一些推论:比如热辐射:恒温黑腔中任意位置任意波长的辐射强度都是一样的,加上任何光学性质的物体,腔内任意位置任意波长的辐射强度都是不变的。

热力学第二定律的过程

第二定律指出自然界没有任何过程是可以自动恢复的,需要借助外界使系统从最终状态回到初始状态。可以看出,热力学系统进行的不可逆过程的初始状态和最终状态有很大的差异,决定了过程的方向。人们用状态函数的熵来描述这种差异,这可以在理论上得到进一步证明:

可逆绝热过程Sf=Si,不可逆绝热过程SF >: Si .

其中Sf和Si分别是系统的最终熵和初始熵。

也就是说,对于孤立系统中的可逆过程,系统的熵始终保持不变;对于不可逆过程,系统的熵总是增加的。这个规律叫做熵增原理。这是热力学第二定律的另一种表述。熵的增加表明系统从低概率状态演化到高概率状态,即从更规则有序的状态演化到更不规则无序的状态。熵体现了系统的统计性质。