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08 基础课:热力学第二、三定律

自发热过程的方向

热过程:跟热运动相关的过程。如物体间的热传递、扩散现象、冰箱制冷。

自发:不需要消耗其他能量、没有能量损失、不需要别人帮忙。

热力学第二定律 - 克劳修斯表述

热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

描述了热传递的方向性。

热量如何从低温传到高温

热量不能全部转化为机械能。

热力学第二定律 - 开尔文表述

不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。

(说人话版本:通过做功将热量转化为机械能时,一定有能量损失。)

描述机械能与内能转化的方向性,即内能不能全部以做功的形式转化为机械能。

热力学的两种描述是等价的。

自发热过程的方向性

不能从低温到高温(自发热过程应该是从高温到低温)

内能不能全部以做功的形式转化为机械能。

永动机

第一类永动机:可以不消耗能量,永远做功的机器违背了能量守恒。

第二类永动机:可以将内能全部转化成机械能的机器,违背了热二律。

热力学第三定律

不可能把物体冷却到绝对零度。

绝对零度:分子热运动完全停止时的温度,约为 -273°C。

本质:分子热运动永不停息。

热力学三定律总结

热一律:热过程遵守能量守恒

热二律:自发热过程有特定的方向

热三律:热运动永不停息

熵用于描述系统的混乱程度。

熵增原理:一个孤立系统总是自发地向无序方向发展,即熵总是不减少的。

所有自发的热过程都是从有序变为无序。

例题

题 1

  1. B
  2. C

题 2

  1. 不是
  2. 大于

题 3

A 对。

B 错。

C 空气的分子间的间距很大,很难被压缩是因为压强变大了。错。

D 错。

A

题 4

C 少自发。

D

题 5

C

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