热力学第二定律的第一个提出者是
热力学第二定律揭示了宇宙演化的本质,这个定律描述了热量如何从高温传递到低温,又是为什么不能从低温传到高温。热力学的历史可以追溯到17世纪初期。
热力学第二定律的第一个提出者是
热力学第二定律首先提出的是鲁道夫·克劳修斯。
1862年被鲁道夫·克劳修斯描写热力学第二定律。
简单地说,热力学第二定律认为封闭系统的熵将会随着时间的增加而增加。“熵”是具有精确物理定义的术语,但是对于大多数情况来说,我们可以将它等同于“混乱”。因此,热力学第二定律从根本上说,随着时间的流逝,整个宇宙变得更加混乱和无序。
热力学第二定律的适用范围:
1)适用于宏观过程对微观过程不适用,如布朗运动。
2)孤立系统有限范围。对整个宇宙不适用。
热力学第二定律的两种表述:
①按传热的方向性表述:
a内容:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
b含义:
·热量会自发地从高温物体传到低温物体,在传递过程中不会对其他物体产生影响。
·如果有其他作用,热量有可能从低温物体传到高温物体。
·如果没有其他作用,热量不可能从低温物体传到高温物体。
②按机械能与内能转化的方向性表述:
a内容:不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。
b含义:
·从单一热源吸收热量,一般来说只有部分转化为机械能,所以第二类永动机是不可能制成的。
·机械能转化为内能是自然的,可以全部转化。
·如果引起其他变化,可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功。
有关热力学第二定律的习题练习:
1、电冰箱能够不断地把热量从温度较低的冰箱内部传给温度较高的外界空气,这说明了
A.热量能自发地从低温物体传给高温物体
B.在一定条件下,热量可以从低温物体传给高温物体
C.热量的传导过程不具有方向性
D.在自发地条件下热量的传导过程具有方向性
2、一个物体在粗糙的平面上滑动,最后停止。系统的熵如何变化?
3、下面关于熵的说法错误的是( )
A.熵是物体内分子运动无序程度的量度
B.在孤立系统中,一个自发的过程总是向熵减少的方向进行
C.热力学第二定律的微观实质是熵是增加的,因此热力学第二定律又叫熵增加原理
D.熵值越大,代表系统分子运动越无序
习题解析:
1、BD
我们知道,一切自发过程都有方向性,如热传导,热量总是由高温物体传向低温物体;又如扩散,气体总是由密度大的地方向密度小的地方扩散。如果在外界帮助下气体可以由密度大的地方向密度小的地方扩散,热量可以从低温物体传向高温物体,电冰箱就是借助外力做功把热量从低温物体─冷冻食品传向高温物体─周围的大气。所以,在回答热力学过程的方向问题时,要区分是自发过程还是非自发过程,电冰箱内热量传递的过程是有外界参与的。本题答案是A错B对C错D对
2、因为物体由于受到摩擦力而停止运动,其动能变为系统的内能,增加了系统分子无规则运动的程度,使得无规则运动加强,也就是系统的无序程度增加了,所以系统的熵增加。
3、B
热力学第二定律提示:一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行的。例如,功转变为热是机械能或电能转变为内能的过程是大量分子的有序运动向无序运动转化,气缸内燃气推动活塞做功燃气分子作有序运动,排出气缸后作越来越无序的运动。
物理学中用熵来描述系统大量分子运动的无序性程度。热力学第二定律用熵可表述为:在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小,也就是说,一个孤立系统的熵总是从熵小的状态向熵大的状态发展。反映了一个孤立系统的自然过程会沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。