热力学三大定律 热力学第三定律

游戏笔记 2025-01-04 10:35:43

热力学三大定律是什么

01 第零定律——如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同),则它们彼此也必定处于热平衡,这一结论就称为第零定律,是用来作为进行体系测量的基本依据

热力学三大定律 热力学第三定律热力学三大定律 热力学第三定律


热力学三大定律 热力学第三定律


02

定律——就是不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律,也就是说热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。

03

第二定律——不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响,或不可逆热力过程中 熵的微增量总是大于零,这就称作为第二定律。

04

第三定律——为零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零,这就称作第三定律

热力学三大定律内容 具体是什么

定律:内能的增量=吸收或放出的热量+物体对外界做的功或外界对物体做的功;第二定律:不可能使热量从低温的物体传递给高温的物体,而不引起其它变化;第三定律:热力学零度不可达到。

热力学三大定律内容

热力学第零定律——如两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同),则它们彼此也必定处于热平衡。

热力学定律——能量守恒定律在热学形式的表现。

热力学第二定律——力学能可所有转换成热能, 可是热能却不能以有限次的实验作所有转换成功 (热机不可得)。

热力学第三定律——零度不可达到但能够无限趋近。

热力学定律是什么

热力学定律,是描述物理学中热学规律的定律,包括热力学第零定律、热力学定律、热力学第二定律和热力学第三定律。其中热力学第零定律又称为热平衡定律,这是因为热力学、第二定律发现后才认识到这一规律的重要性;热力学定律是能量守恒与转换定律在热现象中的应用;热力学第二定律有多种表述,也叫熵增加原理。

热力学三大定律内容是什么?

热力学第零定律——如两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同),则它们彼此也必定处于热平衡。

热力学定律——能量守恒定律在热学形式的表现。

热力学第二定律——力学能可所有转换成热能, 可是热能却不能以有限次的实验作所有转换成功 (热机不可得)。

热力学第三定律——零度不可达到但能够无限趋近。

热力学(thermodynamics)是从宏观角度研究物质的热运动性质及其规律的学科。属于物理学的分支,它与统计物理学分别构成了热学理论的宏观和微观两个方面。

热力学在系统平衡态概念的基础上,定义了描述系统状态所必须的三个态函数:热力学温度T、内能U和熵S。

热力学第零定律为定义和标定温度奠定了基础;热力学定律定义了态函数内能;第二定律引进了态函数熵和热力学温标;热力学第三定律则描述了系统的内能和熵在零度附近的性状。

系统分类:

1、开放系统。

2、封闭系统。

3、孤立系统。

热力学三大定理,具体怎么说?

一、热力学定律的本质

在组成不变的封闭体系中,若发生了一个微小的可逆变化,则根据热力学定律,体系内能的变化为

dU = δQ + δW

由统计热力学原理可知,粒子体系的内能为U = ∑ni∈i,当封闭体系经历了一个可逆变化后,内能的变化为

(6-74)

上式右边的项∑∈idnI表示能级固定时,由于能级分布数发生改变所引起的内能变化值,第二项∑nid∈I则表示能级分布数固定时,由于能级改变所引起的内能增量。从经典力学原理可知,对于组成不变的封闭体系,内能的改变只能是体系与环境之间通过热和功的交换来体现。

二、热力学第二定律的本质

由熵的热力学定义式及式(6-78),得

(6-79)

上式就是热力学第二定律的表达式,它表明可逆过程的熵变与能级分布数的改变有关。而能级分布数的改变以为意味着体系的微观状态数发生了改变。

熵变是与体系微观状态数或热力学几率Ω的变化相联系的。有公式:

S = kln Ω+ C (6-83)

式中C是积分常数。若Ω=1时,S=0,则上式变成

S = klnΩ

此即Boltzmann定理的数学表达式。由式可见,熵是体系微观状态数的一种量度。微观状态数Ω较少的状态对应于较有序的状态,反之,Ω值大的状态对应于较无序的状态。因此,微观状态数Ω的大小反映了体系有序程度的大小,亦即熵是体系有序程度或混乱程度的量度。当Ω=1时,只有一个微观状态,体系最为有序,混乱程度为零,熵值为零。基于以上讨论,我们可以作如下表述:在孤立体系中,自发变化的方向总是从较有序的状态向较无序的状态变化,即从微观状态数少的状态向微观状态数多的状态变化,从熵值小的状态向熵值大的状态变化,这就是热力学第二定律的本质。

三、热力学第三定律的本质

当T→0时,所有粒子都处于基态能级,此时Ω0=1,即把所有粒子放在一个能级上只有一个放法,体系只有一个微观状态,因此从玻兹曼定理,即式(6-25)可以得出结论:在0K时物质的熵值为零,即

S0 = klnΩ0 = kln1 = 0

上式可以看作是热力学第三定律的统计表达式,这与热力学第三定律的表述“在0K时任何纯物质的完美晶体的熵值为零”的结论是一致的。

热力学三大定律的原理和应用是什么

热力学三大定律是什么 1、热力学定律:热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。

2、热力学第二定律:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响,或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。

3、热力学第三定律:热力学系统的熵在温度趋近于零度时趋于定值。

三定律的原理及其应用

(1)热力学定律的本质

对于组成不变的封闭体系,内能的改变只能是体系与环境之间通过热和功的交换来体现。

(2)热力学第二定律的本质

在孤立体系中,自发变化的方向总是从较有序的状态向较无序的状态变化,即从微观状态数少的状态向微观状态数多的状态变化,从熵值小的状态向熵值大的状态变化。

(3)热力学第三定律的本质

在0K时任何纯物质的完美晶体的熵值为零。

在统计物理学上,热力学第三定律反映了微观运动的量子化。在实际意义上,第三定律并不像、二定律那样明白地告诫人们放弃制造种永动机和第二种永动机的个图。而是鼓励人们想方高法尽可能接近零度。目前使用绝热去磁的方法已达到10.6K,但永远达不到0K。

日常生活中的隔热,传热方面.比如航天器,潜水艇等.都是第0.1.2.3定律的应用。

热力学三定律之间有什么关系

热力学定律的实质是能量守恒与转换定律在热力学上的一种特定应用形式。它说明了热能与机械能互相转换的可能性及其数值关系。

定律:能量守恒定律。

由爱因斯坦狭义相对论中所述mass-energy equivalence。能否理解为在一个孤立系统中,能量增加等价于质量增加,能量减少等价于质量减少。质量是能量的另一种表示方法。那么定律为何不从相对论的角度做适量的修改。

第二定律:自发反应熵增原理。

既然孤立系统小范围自发熵减反应已经被观察到。那么如何修正第二定律的适用范围?

第三定律:完美纯物质晶体在零度熵为零。

此处提到晶体是否意味着第三定律的物质状态为固态。是否意味着爱因斯坦-玻色凝聚态(气态)熵不为零。

热力学三大定律,概述热力学三定律

1.热力学第二定律是热力学的基本定律之一。

2.它是关于在有限空间和时间内,一切和热运动有关的物理、化学过程具有不可逆性的经验总结。

3.1942年法国工程师萨迪·卡诺提出了卡诺定理,德国人克劳修斯(RudolphClausius)和法国人开尔文(LordKelvin)在热力学定律建立以后重新审查了卡诺定理,意识到卡诺定理必须依据一个新的定理,即热力学第二定律。

4.他们分别于1850年和1851年提出了克劳修斯表述和开尔文表述。

5.这两种表述在理念上是相通的。

6.1。

7.克劳修斯表述:热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。

8.即在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移,而不能由低温物体自动向高温物体转移,也就是说在自然条件下,这个转变过程是不可逆的。

9.要使热传递方向倒转过来,只有靠消耗功来实现。

10.2。

11.开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响。

12.开尔文表述还可以表述成:第二类永动机不可能造成。

13.永动机是不需外界输入源、能量便能够不断运动的机械。

热力学三大定律

热力学三大定律:

1、热力学定律也就是能量守恒定律。自从焦耳以无以辩驳的实验结果证明机械能、电能、内能之间的转化满足守恒关系之后,人们就认为能量守恒定律是自然界的一个普遍的基本规律。

2、热力学第二定律有几种表述方式:

克劳修斯表述:热量可以自发地从温度高的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体。

开尔文-普朗克表述:不可能从单一热源吸取热量,并将这热量完全变为功,而不产生其他影响。

熵表述:随时间进行,一个孤立体系中的熵不会减小。

3、热力学第三定律通常表述为零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零。 或者零度(T=0K即-273.15℃)不可达到。

R.H.否勒和E.A.古根海姆还提出热力学第三定律的另一种表述形式:任何系统都不能通过有限的步骤使自身温度降低到0K,称为0K不能达到原理。

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