热力学第二定律的两种表述

热力学第二定律的两种表述

引用

新浪网

1.

https://m.edu.iask.sina.com.cn/jy/3rdEKxvj1SD.html

热力学第二定律是物理学中的重要定律之一，它描述了热现象的宏观过程具有方向性。本文将介绍热力学第二定律的两种经典表述：克劳修斯表述和开尔文-普朗克表述，并探讨它们之间的等价性和实质意义。

克劳修斯表述

热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物体。

开尔文-普朗克表述

不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响。

按传热的方向性表述

1. 内容

热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

2. 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。

按机械能与内能转化的方向性表述

1. 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。

2. 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。

实质与意义

实质

这两种表述是等价的，都揭示了自然界的基本规律：一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，即一切与热现象有关的宏观的自然过程都是不可逆的。

关系

热力学第二定律的两种表述（前2种）看上去似乎没什么关系，然而实际上他们是等效的，即由其中一个，可以推导出另一个。

意义

热力学第二定律的每一种表述，揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。