1樓:匿名使用者
永動機是不需外界bai輸入源能du量便能夠不斷運zhi動的機械。
不可能,引起其
dao它變化就不內屬於第二類永動容機的定義了.
熱力學第二定律不可能從單一熱源吸取熱使之完全變成功,而不發生其他變化。從單一熱源吸熱作功的迴圈熱機稱為第二類永動機.第二類永動機無法實現。
在單一的一處熱源汲取來的熱量,在自發的自然的不可逆過程中要耗散一部分,使得自由能減少.例如所有熱機的效率都一定小於1.
若對系統進行干涉,就如你用製冷機將冷的變得更冷,熱的變得更熱;要付出的代價便是付出更多的能量,則使得系統的熵減少付出的代價是是外界的熵增大.這就是發生其他變化.
巨集觀過程都要遵循著熱力學第二定律進行,使得熵達極大值.
*熵增原理與熱力學第二定律是等價的,熵增原理是其完善的表述.
熱力學第二定律怎樣理解?
2樓:demon陌
1.在孤立系中,能量總是從有序到無序。表明了一種能量的自發的衰減過程。用熵來描述混亂的狀態。
2.在熱力學中具體還需要參看克勞修斯和凱爾文的解釋。
開爾文表述:不可能從單一熱源吸取熱量,使之完全變為有用功而不引起其它變化。
克勞修斯表述:不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其它變化。
3.在熱力學中主要揭示熱機效率的問題。在其他方面,如進化論的證明方面也起作用。
用生動的語句描述就是:你用餐後總是會花費的比你實際吃的要多。
擴充套件資料:
1熱力學第二定律是熱力學的基本定律之一,是指熱永遠都只能由熱處轉到冷處(在自然狀態下)。它是關於在有限空間和時間內,一切和熱運動有關的物理、化學過程具有不可逆性的經驗總結。
指出了在自然條件下熱量只能從高溫物體向低溫物體轉移,而不能由低溫物體自動向高溫物體轉移,也就是說在自然條件下,這個轉變過程是不可逆的。要使熱傳遞方向倒轉過來,只有靠消耗功來實現。
自然界中任何形式的能都會很容易地變成熱,而反過來熱卻不能在不產生其他影響的條件下完全變成其他形式的能,從而說明了這種轉變在自然條件下也是不可逆的。
熱機能連續不斷地將熱變為機械功 ,一定伴隨有熱量的損失。第二定律和第一定律不同,第一定律否定了創造能量和消滅能量的可能性,第二定律闡明瞭過程進行的方向性,否定了以特殊方式利用能量的可能性。
2人們曾設想製造一種能從單一熱源取熱,使之完全變為有用功而不產生其他影響的機器,這種空想出來的熱機叫第二類永動機。它並不違反熱力學第一定律,但卻違反熱力學第二定律。
3從分子運動論的觀點看,作功是大量分子的有規則運動,而熱運動則是大量分子的無規則運動。顯然無規則運動要變為有規則運動的機率極小,而有規則的運動變成無規則運動的機率大。
一個不受外界影響的孤立系統,其內部自發的過程總是由機率小的狀態向機率大的狀態進行,從此可見熱是不可能自發地變成功的。
4熱力學第二定律只能適用於由很大數目分子所構成的系統及有限範圍內的巨集觀過程。而不適用於少量的微觀體系,也不能把它推廣到無限的宇宙。
5根據熱力學第零定律,確定了態函式——溫度;
根據熱力學第一定律,確定了態函式——內能和焓;
根據熱力學第二定律,也可以確定一個新的態函式——熵。可以用熵來對第二定律作定量的表述。
熱力學第零定律用來作為進行體系測量的基本依據,其重要性在於它說明了溫度的定義和溫度的測量方法。表述如下:
1、可以通過使兩個體系相接觸,並觀察這兩個體系的性質是否發生變化而判斷這兩個體系是否已經達到熱平衡。
2、當外界條件不發生變化時,已經達成熱平衡狀態的體系,其內部的溫度是均勻分佈的,並具有確定不變的溫度值。
3、一切互為平衡的體系具有相同的溫度,所以一個體系的溫度可以通過另一個與之平衡的體系的溫度來表示,也可以通過第三個體系的溫度來表示。
3樓:雪_飄_梅_香
第一,熱力學第二定律的表述(說法)雖然繁多,但都反映了客觀事物的一個共同本質,即自然界的一切自發過程都有「方向性」,並且一切自發過程都是不可逆的。
第二,熱力過程的方向性,是可以用「熵」來衡量的,也即孤立系的一切實際過程,其總熵是增加的,理想條件下(即可逆),總熵不變。
現以最常見的熱力學二種說法進行理解。
1、克勞修斯說法(2023年):熱不可能自發地、不付代價地從低溫物體傳到高溫物體。
解釋:(1)這裡需要強調的是「自發地、不付代價地」。我們通過熱泵裝置是可以實現「將熱從低溫物體傳向高溫物體的」,但這裡是付出代價的,即以驅動熱泵消耗功為代價,是「人為」的,是「強制」的,不是「自發」的。
所以,非自發過程,如熱從低溫物體傳向高溫物體,必須同時要有一個自發過程為代價(這裡是機械能轉化為熱能)為補償,這個過程叫「補償過程」。
(2)非自發過程(如熱從低溫物體傳向高溫物體)能否進行,還要看花的「代價」是否夠,就是總系統(孤立系)的熵必須是增加的,或可逆下總熵不變。也就是說,如果投入的「代價」不夠的話,非自發過程是不能進行的,或是進行得不夠徹底(不能達到預計的狀態)。孤立系總熵變不小於零,非自發過程才有可能進行。
2、開爾文-普朗特說法(2023年):不可能製造出從單一熱源吸熱,使之全部轉化為功而不留下其他任何變化的熱力發電機。
解釋:(1)這裡強調的是「不留下其他任何變化」,是指對熱機內部、外界環境及其他所有(一切)物體都沒有任何變化。
開爾文-普朗特說法說明了熱轉化為功,必須要將一部分熱量轉給低溫物體(注意,這可是一個自發過程,高溫向低溫傳熱哦),也即必須要有一個「補償過程」為代價。
(2)熱全部轉化為功,是可以的,但必須要「留下其他變化」。如等溫過程中,熱可以全部轉變成功,但這時熱機內部工質的「狀態」變了(即工質不能回到初始狀態。其實,這樣的熱機實際上是不存在的),是留下了變化的。
總之,要正確理解熱力學第二定律,以下幾點是需要把握的:
1、上述熱力學第二定律的兩種表述及其等效性;
2、卡諾迴圈與卡諾定理、卡諾效率,且 ηt≤ ηc;
3、克勞修斯積分等式和不等式;
4、熵的過程方程式:ds≥dq/tr;
5、孤立系統熵增原理:△siso=∑△si=sg≥0;
6、閉口系(控制質量)熵方程:ds=dsg+dq/tr;(開口系也要掌握好)
7、能量貶值原理:dex,iso≤0;
8、熵產與機械能(火用)的損失關係:i=to×sg 。
4樓:匿名使用者
開爾文表述:不可能從單一熱源吸取熱量,使之完全轉變為有用功而不產生其它影響。這個表述透徹理解稍有難度。
所謂單一熱源,就是一個溫度處處相等並且恆溫的熱庫(熱容量極大,不因吸放熱而改變它的溫度)。
換句話可以這麼說,要使熱變成功又不產生其它影響,那麼(系統、即工作物質)一定要與兩個或以上的熱源交換熱量,即從高溫熱源吸熱,將其中的一部分變為功,另一部分仍以熱的形式放出系統(至低溫熱源)。
任何的熱機都是這樣工作的,熱機經歷一個工作迴圈後系統和外界(兩個或更多熱源)總的看來,除了有熱變功以外,沒有其它任何變化。這就表明熱機的效率(不是機械效率,而是熱功轉化效率)不可能是100%(即便沒有摩擦沒有因漏氣等因素存在的散熱)。
再換句話說,如果是100%(只吸熱、不放熱,吸的熱全部變功),必然只涉及一個單一熱源(假定有兩個溫度不同的熱源與系統熱交換,系統必然會從高溫處吸熱,低溫處放熱),從而與開表述矛盾。
要使熱機能夠迴圈工作,向低溫熱源放熱是必不可少的,不可避免的,這是大量實踐證明的,開爾文正是將熱機工作中這一規律用更準確的更普遍(也更抽象)的語言表述出來,才得到了熱二律的開爾文表述(表述中並未涉及熱機的字樣,說明這個表述不僅的適用於熱機還適用於任意的巨集觀過程)。
開爾文表述還可以換成另一種表達:從單一熱源吸取熱量,使之完全轉變為有用功,必定會產生其它影響。
例如理想氣體等溫膨脹,過程中氣體僅從一個熱源吸熱,而沒有放熱,理想氣體等溫膨脹,內能不變,故吸熱全部變功,然而過程中除了熱功轉化外,還發生了其他變化,(氣體體積變大了,壓強變小了)。
要使這個變化不發生,又要將熱量全部變功(即效率100%),那就是不可能的。怎樣才能讓這個變化不發生呢?
系統必須經歷一個迴圈過程(經過一個迴圈系統體積、壓強又復原了),任何熱機想要連續工作(而不是膨脹一下就停止,這樣的「一錘子買賣」),必須經歷迴圈過程,而迴圈過程系統不可避免要與兩個或以上溫度不同的熱源交換熱量(高溫處吸熱,低溫處放熱,一條等溫線不可能構成迴圈)。
拓展知識:
熱力學三大定律:
熱力學第一定律是能量守恆定律。
2.熱力學第二定律有幾種表述方式:
克勞修斯表述為熱量可以自發地從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體,但不可能自發地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體;
開爾文-普朗克表述為不可能從單一熱源吸取熱量,並將這熱量完全變為功,而不產生其他影響。以及熵增表述:孤立系統的熵永不減小。
3.熱力學第三定律通常表述為絕對零度時,所有純物質的完美晶體的熵值為零, 或者絕對零度(t=0k)不可達到。
5樓:匿名使用者
理解封閉系統的熱力學第二定律的熵自發增加原理,就是理解恐龍國家基因庫內部的癌基礎型(生殖細胞),自發複製遺傳給全球下一代小恐龍的國家基因庫內部,封閉數學迴圈,導致恐龍的癌基因年輕化的不可逆時間發展。
6樓:匿名使用者
不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響;
不可能從單一熱源取熱使之完全轉換為有用的功而不產生其他影響;
不可逆熱力過程中熵的微增量總是大於零。
7樓:百度使用者
熱力學第二定律存在一個嚴重缺陷,只是以前人們沒有發現而已, 直接通過邏輯推理就能夠證明熱力學第二定律錯誤。我覺得通過邏輯形式的方式證明熱力學第二定律錯誤就和伽裡略發現運動學原理很相象。如果一個理論在邏輯形式上表達出現錯誤,那就難以成立。
熱力學第二定律中不產生其他影響是什麼意思
8樓:love就是不明白
熱bai力學第二定律,熱力
du學基本定律之一,其
zhi表述為
dao:不可能把熱從專
低溫物體傳到高
屬溫物體而不產生其他影響,或不可能從單一熱源取熱使之完全轉換為有用的功而不產生其他影響.
不產生其他影響的意思:
在自然條件下熱量只能從高溫物體向低溫物體轉移,而不能由低溫物體自動向高溫物體轉移,也就是說在自然條件下,這個轉變過程是不可逆的。要使熱傳遞方向倒轉過來,只有靠消耗功來實現。
關於熱力學第二定律，關於熱力學第二定律的問題
樓主說的是開爾文 普朗特說法 1851年 不可能製造出從單一熱源吸熱，使之全部轉化為功而不留下其他任何變化的熱力發電機。下面對樓主的話逐一分析。1 那可不可能通過引起其它變化使單一熱源吸熱全部用來做功呢？答 可以。比如，典型的熱力過程有哪些呢？有四個，等壓過程 等容過程 等溫過程 等熵過程，其中等溫...
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熱力學第一定律主抄 要解bai決能量傳遞的數量或du儲存的能量數量zhi，比如內能等熱力學第二定dao律重要關注的是能量的品質，即同樣的熱量總量，在不同的溫度有不同的品質，比在如機械能和熱能的品質不同，因此熱能轉變為機械能時，有一個轉化的效率，這是第一定律沒法解決的，因為它只關心量的問題，而不涉及品...