热力学论文

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热力学第二定律论文

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热力学第二定律【摘要】热力学第二定律是独立于热力学第一定律的一条重要规律,它是在研究热机效率的过程中推出的,可以解决热力学过程的方向问题,随着科学的发展它将得到更多的应用,而且产生了许多关于它的理论,让我们从本质上弄清物质热力学过程中物质的变化规律。

【关键词】热力学第二定律,不可逆,统计意义,卡诺定理,历史发展【引言】。

1.热力学第二定律及发展1.1、热力学第二定律建立的历史过程热力学第二定律的提出,是物理学史上的重大成就,其应用价值和理论意义是逐渐显示并不可估量的.从l9世纪初起。

蒸汽机在工业生产中起着愈来愈重要的作用。

而关于蒸汽机的理论却未形成.人们在摸索和试验中不断改进着蒸汽机,经过大量的失嫩和挫折虽然一定程度地提高了机械效率,但人们始终不明白提高热机效率的关键是什么,以及效率的提高有投有界限.如果有,这个界限的值有多大⋯⋯,热力学筇二定律揭示了热机必须工作于高温热源与低温热源之间,若只有一个热源,则热机效率=0,表明不可能从单一热源取热作功而不产生其他影响;或者说,由于高温热源不能无限提高,低温热源不能无限降低,因而无法避免热量由高温热源向低温热源的散失,实砾热机效率永远小于1。

表明热不能完全变为功而不产生其他影响.因此,提高热机效率的关键在于尽量扩大两个工作热源的温差.热力学第二定律所揭示的这一热机原理具有最大的普遍性,因而可以说它是工业革命得以成功的最基础的科学理论之一.热力学第二定律还从理论上证明了制造永动机的不可能性.历史上有过许多人试图找到一个一劳永逸的生括方式而制造永动机.尽管—代代的科学家们屡遭失败,:却仍然有人一生乐此不疲.甚至很有威望的苏格兰物理学家麦克斯韦(1831—1906年)直到l9世纪后期还沉浸在这个黄妙的梦幻之中.热力学第二定律从理论上彻底否定了永动机的神话,使大批科学家从梦幻世界回到了现实世界。

从而结束了那种旷日持久但永无收获的耕耘与播种.热力学第二定律为当代新必科学冲破经典物理学的桎梏奠定了理论基础早在l9世纪经典物理学的局限性就已经显现出来了,而热力学第二定律所揭示的自然过程不可逆性原理则从根基上动摇了它的绝对权威的地位.为此,著名的奥地利物理学家波尔茨曼(1844—1906年)一心要把经典物理学从热力学第二定律的田田中解救出来.波尔茨曼承认在一定程度内热力学第二定律是台理的.他虽然也认为祉一个封闭的系统里熵值是增加的(如,在封闭的容器里气体分子趋向均匀分布),但却不承认是绝对的.他认为可能这个说溘此“肯定的说法更为台适,企图山此把热力学第二定律改造成概率论或统计学定律.波尔谈曼实质上是在说。

工程热力学论文

工程热力学论文

中央空调系统的火用分析摘要:依据热力学第二定律的火用分析方法,对空调系统热力学模型中的四个子系统分别进行了火用分析,分析了造成空调系统能量利用率低的根本原因,指出了提高能量利用率的措施。

关键词: 空调系统,热力学分析,火用分析,火用效率,节能1.引言现有的空调系统尽管已经经过了不断改进及完善,但仍然存在许多无法从根本上克服的问题,如:温湿度耦合处理带来的损失、难以适应温湿度比的变化、冷表面滋生霉菌、对流吹风感、盘管送风的噪音以及室内重复安装两套环境调节系统等。

因此继续研发高舒适度、节能、低成本的室内环境调节系统是非常有必要的。

建筑节能已成为全球关注的热点,我国的建筑能耗现已占社会总能耗的20%~30%,空调能耗又占建筑能耗的50%~60%。

不同空调冷热源对空调能耗的影响很大,因此,需要考察冷热源的经济性问题。

如何降低空调系统的能耗,节约能源,传统的热力学第一定律分析方法仅从能量的数量上进行分析,存在着有时不能揭示真正薄弱环节和问题实质的不足。

本文则尝试利用热力学第二定律的火用分析方法,揭示空调系统能量利用过程中存在的真正薄弱环节,提出提高空调系统能量利用率的根本措施。

2.空调系统的热力学模型热力学分析方法在分析中首先要建立实际分析对象的热力学模型。

常规的集中空调系统的热力学模型如图1所示。

从图1中可以看出,常规空调系统可以视为由冷却水、制冷机、空气处理和空调对象四个子系统组成,冷却水系统主要由冷却塔与冷却水泵组成,制冷机系统主要由制冷主机组成,空气处理系统则主要由空气处理机组和冷冻水泵组成,空调对象系统主要由送、回风管道和末端送风装置组成。

图1中各符号的含义如下:1h,2h分别为冷却塔进出口空气的比焓,kJ/ kg;3h,4h分别为冷却水进出口比焓,kJ/ kg;5h, 6h分别为冷冻水供回水比焓,kJ/ kg;7h为新风比焓,kJ/ kg;;8h, 9h分别为空调送、回风比焓,kJ/ kg; 10h为排风比焓,kJ/ kg;acG为进出冷却塔空气质量流量,kg/s;c G 为冷却水质量流量,kg/s;f G为冷冻水质量流量,kg/s;anG为新风质量流量,kg/s;agG为空调送风质量流量,kg/s;avG为排风质量流量,kg/s;1W为冷却塔风机功率,kW;2W为冷却水泵功率,kW;3W为制冷机功率,kW;4W为冷水泵功率,kW;5W为空气处理机组风机功率,kW;6W为末端空气处理设备功率,kW;kQ为冷却塔的散热量,kW;1Q为空调系统冷负荷,kW。

热力学论文

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热力学第二定律的几点认识摘要:热力学第二定律是热力学中最核心和最本质的原理之一,其应用的领域差不多远远超出了热力学而扩展到了人类的其他认知领域。

其原因在于热力学第二定律深刻地揭示了世界的本质,使得人类对外部世界有了更深入地理解、文章从热力学最基本的概念入手,联系到生活实际,结合自己的学习生活经历探讨对热力学第二定律的认识。

联系到热力学的发展历程,介绍热力学第二定律的形成并试图揭示其本质。

关键词:热力学体系;准静态过程; 可逆反应;熵SomeUnderstandingsOfThe SecondLaw Of ThermodynamicsAbstract:Thermodynamics second law of thermodynamics isthe most c entral and mostessential principle。

Its applications far beyond the field ofthermodynamicsand extended toother human cognitive areas、The reason is that thesecond law of thermodynamicsreveals the profound essenceof the world, making human beings have a betterunderstandingontheoutside world、Articles fromthebasicthermodynamic concept, linked toreal life, bined withtheir ownlife experiences oflearning thesecond lawofthermodynamics understanding、Linked to thethermodynamics of thedevelopment process,describes the formationof the second law of thermodynamics, and try toreveal itsessence。

2023年化学工程与工艺专业化学工程热力学期末结课论文

2023年化学工程与工艺专业化学工程热力学期末结课论文

2023年化学工程与工艺专业化学工程热力学期末结课论文化学工程热力学是化学工程与工艺专业的重要基础课程之一,研究了化学系统中的能量转化与传递规律以及与热力学有关的热力学循环,对于提高工程设计、工艺控制和能源利用效率具有重要意义。

本论文以2023年为背景,对化学工程热力学的相关理论和应用进行探讨,以期对热力学在化学工程领域的进一步发展提供参考。

一、引言2023年是化学工程与工艺专业迎来新的发展契机的一年。

在全球能源危机背景下,工程师们亟需掌握高效能源利用技术,而热力学正是解决能源转化与利用问题的重要工具。

本论文将介绍化学工程热力学的基本概念和原理,以及其在实际工程中的应用。

二、热力学基本概念1. 系统与界面在热力学中,我们将待研究的物质和能量进行划分,将其称为系统。

系统可以是封闭的,也可以与外界有能量或物质的相互作用。

系统的边界与外界相交处称为界面,可以是实际物体的表面,也可以是想象出来的虚拟界面。

2. 热力学状态与状态函数系统在不同的条件下具有不同的热力学状态,比如温度、压力、物质组成等。

与热力学状态相关的物理量称为状态函数,如内能、焓、熵等。

三、热力学循环热力学循环是指一系列经过一定过程的热力学系统,在最后回归原始状态的过程。

在化学工程中,热力学循环被广泛应用于能源转化与利用中。

1. 卡诺循环卡诺循环是热力学中的一个理想化过程,它由两个在等温和绝热条件下进行的可逆过程组成。

卡诺循环对于研究热力学效率和节能有着重要的作用。

2. 布雷顿循环布雷顿循环是一种实际工程中广泛应用的热力学循环,用于从热源提取能量并产生功。

其基本原理是利用介质在不同温度下的相变来实现能量转换。

四、化学工程中的热力学应用1. 反应热力学反应热力学研究化学反应中的能量变化和热力学平衡。

通过分析反应热力学,可以确定化学工艺中反应的热效应,进而指导反应条件的选择和过程的优化。

2. 热力学循环在能源利用中的应用热力学循环被广泛应用于化工领域中的能源利用,如燃烧过程、蒸汽动力系统、制冷系统等。

热力学统计物理论文

热力学统计物理论文

热力学统计论文对《热力学及第一定律》的讨论目录摘要 (2)关键字 (2)引言 (2)正文 (3)一、热力学基本概念 (3)1.1状态与状态函数 (3)二、热力学第一定律的产生 (4)2.1历史背景 (4)2.2建立过程 (6)三、热力学第一定律的表述 (7)四,热力学第一定律的应用 (8)4.1焦耳定律 (8)4.2热机 (9)4.3其他 (9)总结 (10)参考文献 (10)热力学第一定律的内容及应用摘要:热力学第一定律亦即能量转换与守恒定律,广泛地应用于各个学科领域。

本文回顾了其建立的背景及经过,它的准确的文字表述和数学表达式,及它在理想气体、热机的应用。

关键字:热力学第一定律;内能定理;焦耳定律;热机;热机效率The first law of thermodynamics content andapplicationsAbstract:The first law of thermodynamics which energy conversion and conservation, widely used in each subject area. This paper reviews the background and after the establishment of the precise words, it expressed and math expression, and it in the application of the ideal gas, heatKey words:Thermodynamics the first laws; Internal energy theorem; The joule laws; The engine; Heat efficiency引言在19世纪早期,不少人沉迷于一种神秘机械——第一类永动机的制造,因为这种设想中的机械只需要一个初始的力量就可使其运转起来,之后不再需要任何动力和燃料,却能自动不断地做功。

2021工程热力学论文(独家整理范文6篇)范文3

2021工程热力学论文(独家整理范文6篇)范文3

2021工程热力学论文(独家整理范文6篇)范文 工程热力学主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用,物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系,以及状态发生变化时,系统与外界相互作用的学科,以下就是为大家介绍的工程热力学论文范文,希望对大家有所参考作用。

工程热力学论文独家整理范文6篇之第一篇:浅析电磁炉中电能与热能的转化 摘要:高中物理知识当中涉及到了电能与热能两个方面,电能与热能的原理在实际生活当中非常常见,而且应用非常广泛。

电能与热能之间的转化更是成为了一种研究的主要对象,比如电磁炉发挥功用就是通过将电能转化成热能实现的,本文主要对此作了详细介绍。

关键词:高中物理;电能;热能;转化; 高中物理中的电能是指电在各种形式下之下做功的时候所产生的能,平常也被称之为电功。

物理中将电能分为了直流以及交流两种,两种电能之间可以发生转化。

热量可以被称之为热量以及能量,是生命的能源。

实际生活当中随处可以见到能量,即热量,热能可以通过电能转化而来。

一、电磁炉的工作原理 从电磁炉的作用可以看出,它本身在厨具市场中的地位还是相当高的。

原因就是电磁炉是一种现代社会中的新型灶具。

通常在实际生活当中比较常见的烹饪方式是明火。

而电磁炉一改这种形式,利用磁场感应电流的加热原理进行烹饪。

电磁炉当中安装了电子线路板,这些电子线路板会组成交变磁场。

如果在烹饪的时候将铁质的灶具放到了电磁炉上面的时候。

灶具中包含的切割交变磁力线会开始发挥作用,主要的表现就是在锅具的底部金属部分上面产生一种非常明显的交变电流,常常也被叫做涡流。

这里可以详细叙述一下涡流的作用。

涡流能够让灶具中的铁分子发生高速度的,但是没有规则的运动。

这些铁分子在运动的过程当中,会发生很大程度的碰撞和摩擦,进而产生热能。

所以在实际生活当中,电磁炉本身所具备的热量即热源就是来自于灶具底部,而并不是电磁炉本身在发热,进而传导给了锅具的。

而且从实际调查数据可以发现,电磁炉所具备的热效率要比一般灶具的效率高出很多,甚至高达一倍左右,热能可以让器具本身发热,而且是自行发热,这样的热能用来烹饪食物完全足够了。

热力学论文

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热力学论文
热力学论文是关于热力学原理、热力学性质和热力学方程的研究成果的学术论文。

热力学是物理学的一个分支,研究能量转化和传递的规律,以及物质的相变和平衡状态。

热力学论文可以涉及多个方面的研究,包括但不限于以下几个方面:
1. 热力学定律和基本原理:论文可以回顾和总结热力学的基本定律,如热力学第一定律和第二定律,以及它们的推导和应用。

2. 热力学性质的研究:论文可以探讨物质的热力学性质,如物质的热容、热导率、熵值等,以及与物质性质相关的热力学定律。

3. 热力学方程的推导和应用:论文可以研究和推导各种热力学方程,如热力学基本方程、热力学状态方程等,以及它们在实际问题中的应用。

4. 热力学系统的稳定性分析:论文可以研究热力学系统的稳定性问题,如相变的条件和相平衡的稳定性等。

5. 热力学与其他学科的交叉研究:论文可以将热力学与其他学科进行交叉研究,如热力学与化学反应动力学、热力学与统计物理学等的关系。

根据不同的研究内容和方法,热力学论文可以采用实验研究、
理论推导、数值模拟等不同的研究方法。

论文要求严谨性和科学性,对相关的研究现状和前沿进行综述,提出新思路和方法,并进行实证分析和结果验证。

总之,热力学论文是对热力学原理和应用进行研究和探索的学术论文,能够推动热力学领域的发展和应用。

热力学有关论文

热力学有关论文

热力学第二‎定律的介绍‎在第‎四章和第五‎章中,我们‎运用热力学‎第一定律,‎或能源节约‎原则,到闭‎口和开口系‎统的过程中‎。

如‎在那些章节‎中一再被指‎出一样,能‎量是一种守‎恒的性质,‎并且如我们‎所知的没有‎过程在发生‎时违反热力‎学第一定律‎。

所以,一‎个过程的发‎生必须满足‎热力学第一‎定律,才认‎为是合理的‎。

然而,依‎据这里的解‎释,只满足‎热力学第一‎定律并不能‎确保这个过‎程实际上会‎发生。

‎这是常见‎的经验,一‎杯热咖啡放‎在一个凉爽‎的房间最终‎冷却(图6‎-1)。

这‎个过程满足‎热力学第一‎定律因为咖‎啡损失的能‎量等于从周‎围的空气得‎到的量。

现‎在让我们考‎虑相反的过‎程(TM)‎°,热咖啡‎在一个凉爽‎的房间变得‎更热是由于‎从房间的空‎气中传热。

‎我们都知道‎这个过程从‎未发生。

然‎而,这样做‎不会违反热‎力学第一定‎律,只要损‎失的能量的‎空气是等于‎咖啡所获得‎的量。

‎作为另一‎个熟悉的例‎子,考虑一‎个房间的加‎热通过电流‎通过一个电‎阻器(图6‎-2)。

再‎一次,第一‎定律规定数‎量的电能量‎提供给阻力‎线等于能量‎的转移到室‎内空气作为‎热。

现在让‎我们试图逆‎转这个过程‎。

它将是意‎料之中的,‎一些热量转‎移到电线不‎会引起等量‎的电能中生‎成电线。

‎最后,‎考虑一个明‎轮机制,由‎这个秋天的‎质量(图6‎-3)。

桨‎轮转动的质‎量下降,激‎起一个保温‎容器内液体‎。

因此,潜‎在的能源的‎大规模减少‎,和内部能‎量的流体增‎加根据能量‎守恒原理。

‎然而,相反‎的过程,提‎高质量通过‎转移热量从‎流体的桨轮‎,在自然界‎中不会产生‎,尽管这样‎做不会违反‎热力学第一‎定律。

‎显然,从‎这些参数,‎按照一定的‎d irec‎进程决心,‎而不是相反‎的方向(图‎6-4)。

‎第一定律地‎方n限制的‎方向的过程‎,但令人满‎意的第一定‎律并不确保‎过程实际上‎可以发生。

大学物理热力学小论文

大学物理热力学小论文

大学物理热力学小论文《大学物理》课程论文热力学基础摘要:热力学第一定律其实是包括热现象在内的能量转换与守恒定律。

热力学第二定律则是指明过程进行的方向与条件的另一基本定律,同时通过第二定律的分析,永动机是不可能制成的。

热力学所研究的物质宏观性质,特别是气体的性质,经过气体动理论的分析,才能了解其基本性质。

气体动理论,经过热力学的研究而得到验证。

两者相互补充,不可偏废。

人们同时发现,热力学过程包括自发过程和非自发过程,都有明显的单方向性,都是不可逆过程。

但从理想的可逆过程入手,引进熵的概念后,就可以从熵的变化来说明实际过程的不可逆性。

因此,在热力学中,熵是一个十分重要的概念。

关键词:(1)热力学第一定律(2永动机(3)卡诺循环(4) 热力学第二定律(5)熵正文:在一般情况下,当系统状态变化时,作功与传递热量往往是同时存在的。

如果有一个系统,外界对它传递的热量为Q,系统从内能为E1 的初始平衡状态改变到内能为E2的终末平衡状态,同时系统对外做功为A,那么,不论过程如何,总有: Q= E2—E1+A上式就是热力学第一定律。

意义是:外界对系统传递的热量,一部分是系统的内能增加,另一部分是用于系统对外做功。

不难看出,热力学第一定律气其实是包括热量在内的能量守恒定律。

它还指出,作功必须有能量转换而来,很显然第一类永动机违反了热力学第一定律,所以它根本不可能造成的。

物质系统经历一系列的变化过程又回到初始状态,这样的周而复始的变化过程称为循环过程,或简称循环。

经历一个循环,回到初始状态时,内能没有改变,这是循环过程的重要特征。

卡诺循环就是在两个温度恒定的热源(一个高温热源,一个低温热源)之间工作的循环过程。

在完成一个循环后,气体的内能回到原值不变。

卡诺循环还有以下特征:? 要完成一次卡诺循环必须有高温和低温两个热源:? 卡诺循环的效率只与两个热源的温度有关,高温热源的温度越高,低温热源的温度越低,卡诺循环效率越大,也就是说当两热源的温度差越大,从高温热源所吸取的热量Q1的利用价值越大。

热力学第一定律论文

热力学第一定律论文

热力学第一定律论文摘要:热力学第一定律,也被称为能量守恒定律,是热力学中最基础的定律之一。

本文将深入探讨热力学第一定律的概念、原理以及与能量转化相关的应用。

首先,对热力学第一定律的提出进行回顾和介绍;其次,详细讨论能量、内能和热量的概念及其相互转化关系;最后,通过实际案例分析,探讨热力学第一定律在热机、制冷以及生物能量转化等领域的应用。

1. 引言热力学是研究能量的转化和能量转化限制规律的学科,而热力学第一定律则是描述能量守恒的基本原理。

热力学第一定律所表达的能量转化原理,不仅适用于机械系统,也适用于化学反应、生物代谢以及地球等各个领域。

理解和应用热力学第一定律的概念和原理,对于人类社会的可持续发展具有重要意义。

2. 热力学第一定律的提出与原理回顾热力学第一定律最早由德国物理学家朱尔斯·迈耶斯于1842年提出。

其原理可以用以下数学表达式表示:ΔU = Q - W其中,ΔU是系统内能的变化量,Q是系统所吸收或放出的热量,W是系统所作的功。

3. 能量与内能的概念及相互转化关系能量是热力学中最基本的物理量之一,它可以存在于各种形式,如热能、机械能、电能等。

内能则是指物体所拥有的微观粒子的动能和势能之和。

能量可以通过热交换和功交换的方式进行转化。

热力学第一定律要求系统所吸收的热量与所作的功之和等于系统内能的变化量。

4. 热力学第一定律在热机中的应用热机是能够将热能转化为其他形式能量的设备,如蒸汽机、内燃机等。

根据热力学第一定律,热机的工作必须符合能量守恒原则,即所吸收的热量减去所放出的热量等于所作的功。

通过对热机的分析,可以优化其能效,提高其工作效率。

5. 热力学第一定律在制冷中的应用制冷技术的发展与人们的日常生活和工业生产密切相关。

制冷设备,如冰箱、空调等,通过负热交换的方式将热能从低温区域转移到高温区域。

热力学第一定律在制冷领域的应用主要涉及系统所吸收和放出的热量以及所作的功的计算和优化。

6. 热力学第一定律在生物能量转化中的应用生物体对于能量的获取、转化和运用过程都受到热力学第一定律的限制。

热力学第二定律实验论文素材

热力学第二定律实验论文素材

热力学第二定律实验论文素材引言:热力学是研究能量转换和传递的科学分支,它是自然界中普遍存在的规律之一。

热力学第二定律是热力学的核心,它描述了热量在自然界中的传递规律。

本文将介绍热力学第二定律的概念、实验方法和实验结果,并分析实验结果的意义和应用。

一、热力学第二定律概述热力学第二定律是指在有效的热机中,热量无法自发地从低温物质传递到高温物质,热量只能从高温物质自发地传递到低温物质。

这个定律揭示了热量传递的方向性和不可逆性,对于热能转换的优化和能量利用的提高具有重要的意义。

二、实验方法为验证热力学第二定律,我们设计了以下实验方法:1. 实验器材准备:- 热源:采用恒温水浴锅作为热源,通过调节水浴锅的温度来提供恒定的高温环境。

- 冷源:采用冷凝器作为冷源,通过冷却水流来提供恒定的低温环境。

- 测温仪器:使用热电偶测温仪器来准确测量实验过程中的温度变化。

2. 实验步骤:- 将热源和冷源与待测试的物体相连,确保热传递的通路畅通。

- 在实验开始前,将热电偶测温仪器插入待测试物体中,并记录初始温度。

- 开启热源和冷源,开始实验。

- 在一定时间间隔内,记录待测试物体的温度变化情况。

- 实验完成后,将实验数据整理并进行统计分析。

三、实验结果与分析我们进行了多次实验,得到了以下实验结果:1. 温差变化图:在实验过程中,我们记录了待测试物体随时间变化的温度情况,并绘制了温差变化图。

图中呈现出了一个明显的温差下降的趋势,表明热量自发地从高温物体传递到低温物体。

2. 熵增原理验证:根据熵增原理,系统的熵在不可逆过程中会增加,而在可逆过程中不变。

通过对实验数据进行熵增计算,我们验证了热力学第二定律的成立。

四、实验结果的意义与应用本实验结果验证了热力学第二定律的有效性,为相关领域的研究和应用提供了重要的实验依据。

1. 热能转换领域:热力学第二定律对于热能转换的优化具有指导作用。

通过深入研究热力学第二定律,在设计和改进热机时可以更好地提高能量转换效率,降低能源浪费。

热力学第二定律论文[整理版]

热力学第二定律论文[整理版]

热力学第二定律【摘要】热力学第二定律是热力学的基本定律之一,是指热永远都只能由热处转到冷处(在自然状态下)。

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。

本文综述了该定律的发现、演变历程、并介绍了它在工农业生产和生活中的应用。

【Abstract】Second law of thermodynamics is one of the fundamental laws of thermodynamics is that heat will always be only by heat to a cool place (in the natural state). It is about the limited space and time, and the thermal motion of all the relevant physical and chemical processes are irreversible in the lessons learned. In this paper, the discovery of the law, development process, and introduces its industrial and agricultural production and the application of life.【关键词】热力学第二定律,演变历程,生活应用【Key words】second law of thermodynamics,livejournal,application 【引言】热力学第二定律是人们在生活实践,生产实践和科学实验的经验总结,它们既不涉及物质的微观结构,也不能用数学加以推导和证明。

但它的正确性已被无数次的实验结果所证实。

而且从热力学严格地导出的结论都是非常精确和可靠的。

有关该定律的发现和演变历程是本文讨论的重点。

热力学第二定律论文

热力学第二定律论文

热力学第二定律论文热力学第二定律热力学是研究热能转化与传递的物理学科,是自然科学中的重要分支之一。

热力学第二定律是指在能量转化与传递过程中存在一定的方向性和限制性规律,它对于理解能量转化过程的本质和宇宙的演化具有重要的意义。

本文将从热力学第二定律的历史背景、数学表述以及实际应用等方面进行介绍和探讨。

热力学第二定律的历史背景可以追溯到19世纪初,当时人们开始探索热能的转化和热机效率的提高。

最早提出的热力学第二定律是“卡诺定律”,由法国物理学家卡诺于1824年提出。

卡诺定律指出,在热机循环过程中,只有在两个温度之间工作的理想热机才能实现最高效率,这个温度差称为“卡诺温度差”。

在卡诺定律的基础上,随着热力学理论的发展,熵的概念被引入到热力学中,并成为热力学第二定律的核心。

热力学第二定律的数学表述可以通过熵的增加来描述。

熵是热力学中一个重要的状态函数,它用来度量一个系统的无序程度。

根据热力学第二定律,一个孤立系统的熵不会减少,只能增加或保持不变。

具体地说,熵的增加在实际过程中表现为能量的不可逆流失,以及系统内部的有序性的减少。

这就意味着任何一个孤立系统自发发生的过程都是不可逆的,无法完全恢复到初始状态。

实际应用方面,热力学第二定律对于能源利用和环境保护具有重要的指导作用。

能源转化和传递的过程中不可避免地会发生能量的损失和无序程度的增加,这限制了热机、制冷机等能源设备的效率。

理解和利用热力学第二定律可以帮助我们最大限度地改善能源转化和利用效率,提高可持续发展水平。

此外,热力学第二定律还对自然界的演化过程有着重要的启示作用。

宇宙中的有序程度不断降低,这与熵的增加和热力学第二定律的内容相吻合。

通过研究宇宙的演化和熵增定律,我们可以更好地理解宇宙的起源和命运。

除了以上的介绍,热力学第二定律还涉及到一些重要的概念和原理,例如热力学势、热力学平衡、热力学循环等。

这些概念和原理都是研究热力学的基础,有助于我们深入理解热力学第二定律的内涵。

热力学很难

热力学很难

热力学很难全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:热力学作为物理学的一个重要分支,被广泛地应用于研究和工程中。

对于许多学生和研究者来说,热力学是一个非常具有挑战性的领域,常常被认为是非常困难的学科之一。

热力学涉及到许多抽象的概念和原理,需要具备较强的抽象思维能力和数学基础才能深入理解。

熵这一概念在热力学中占据着非常重要的地位,但其本身并不是一种直观的物理量,难以用简单的语言来解释。

理解熵的概念需要综合考虑系统的微观状态和宏观性质,这对于初学者来说是非常具有挑战性的。

热力学中的一些概念和定律并不总是符合我们直觉的认知。

热力学第二定律规定了自然界中熵的增大趋势,即系统总是倾向于朝着更高的熵值发展。

这一定律与我们的日常经验并不完全吻合,使得人们很难接受和理解。

热力学还涉及到一些奇特的现象,如开尔文-普朗克效应、热电效应等,这些现象在平时很难被观察到,使得人们对这些概念的理解更加困难。

热力学的数学工具也是学习难度的一个重要原因。

热力学中常常用到微积分、偏微分方程、概率统计等高难度的数学方法来描述系统的性质和演化规律。

这些数学方法需要学生具备较高的数学功底才能够掌握,对于数学不太擅长的学生来说,学习热力学会面临更大的困难。

热力学的相关知识面广,应用范围广泛,使得学习热力学需要掌握的知识点繁多。

热力学不仅涉及热力学基本定律、热力学平衡、热力学过程等基本概念,还包括热力学系统的稳定性、相变现象、热力学循环等更加深入和复杂的知识。

学生需要花费大量的时间和精力来学习这些知识,使得学习热力学变得更加困难和耗时。

第二篇示例:热力学,作为物理学中的一个重要分支,一直以来被认为是一门难以理解的学科。

很多学生在学习热力学的时候都会感到困难和难以理解,甚至被这门学科所折磨。

那么,究竟是什么让热力学变得如此难以理解呢?热力学的内容非常复杂。

热力学是研究能量转化和传递的学科,其中涉及了大量的物理学知识和数学运算。

在学习热力学的过程中,学生需要掌握许多不同的概念和理论,比如热力学定律、热力学过程、热力学系统等等。

大学物理史上最给力热力学小论文

大学物理史上最给力热力学小论文

由麦克斯韦速率分布律推出平动动能分布律前言:麦克斯韦把统计方法引入了分子动理论,首先从理论上导出了气体分子的速分分布律。

这是对于大量气体分子才有的统计规律。

现做进一步研究,根据其成果麦克斯韦速率分布函数,导出相应的平动动能分布律,并导出与麦克斯韦分布函数类似的一些性质并求出平动动能的最概然值及平均值,并且由此验证其正确性。

摘要:麦克斯韦首先把统计学的方法引入分子动理论,首先从理论上导出了气体分子的速率分布率,现根据麦克斯韦速率分布函数,求出相应的气体分子平动动能分布律,并导出与麦克斯韦分布函数类似的一些性质,求出平动动能的最概然值及平均值。

并比较相似点和不同点。

方法:采用类比的方法,用同样的思维,在麦克斯韦速率分布函数的基础上,作进一步研究,导出能反映平均动能在ε附近的单位动能区间内的分子数与总分子数的比的函数)(εf 的表达式。

并由此进一步推出与麦克斯韦分布函数相对应的一些性质,并比较分析一些不同点。

麦克斯韦速率分布律N d vdN v f =)(这个函数称为气体分子的速率分布函数麦克斯韦进一步指出,在平衡态下,分子速率分布函数可以具体地写为2223224)(v ekT m Ndv dNv f kTmv πππ-⎪⎭⎫ ⎝⎛==式中T 是气体系统的热力学温度,k 是玻耳兹曼常量,m 是单个分子的质量。

式(8-30)称为麦克斯韦速率分布律。

图像如下图1 麦克斯韦速率分布函数图1画出了f (v )与v 的关系曲线,这条曲线称为速率分布曲线。

由图可见,曲线从坐标原点出--发,随着速率的增大,分布函数迅速到达一极大值,然后很快减小,随速率延伸到无限大,分布函数逐渐趋于零。

速率在从v 1到v 2之间的分子数比率∆N /N ,等于曲线下从v 1到v 2之间的面积, 如图中阴影部分所示。

显然,因为所有N 个分子的速率必然处于从0到 ∞之间,也就是在速率间隔从0到 ∞的范围内的分子数占分子总数的比率为1,即1)(0=⎰+∞dv v f这是分布函数f (v )必须满足的条件,称为归一化条件。

论文对热力学定律的认识

论文对热力学定律的认识

题目:浅谈热力学定律班级:11物理学本科班姓名:***学号:********* 指导老师:***1浅谈热力学定律1 引言热物理学是整个物理学理论的四大柱石之一,热力学是热学理论的一个重要组成部分,也就是热现象的宏观理论。

热力学主要是从宏观角度出发按能量转化的观点来研究物质的热性质,热现象和热现象所服从的规律。

它揭示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的宏观规律。

热力学是总结物质的宏观现象而得到的热学理论,不涉及物质的微观结构和微观粒子的相互作用,具有高度的可靠性和普遍性,无论是在热力学理论中或在热工技术中,都有重要的作用。

2 热力学第零定律什么是温度?人们在日常生活中,凭自己的感觉就能判断一个物体是冷还是热。

感到热就认为温度高一些,感到冷就认为温度低一些。

当然这种感觉是不可靠的。

于是人们就简单地建立起了有关温度的初步概念。

温度是描述物体冷热程度的物理量。

在不受外界影响的情况下,只要A物体和B物体同时与C物体处于热平衡,即使A和B没有热接触,他们仍然处于热平衡状态,这种规律称为热平衡定律,也称为热力学第零定律。

热力学第零定律告诉我们,互为热平衡的物体之间必存在一个相同的特征——它们的温度是相同的。

实验也证实,在外界条件不变的情况下把已经达到热平衡的系统中的各个部分相互分开,是绝不会改变每个部分本身的热平衡状态的.3 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒和转化定律在热力学上的具体表现,能量守恒与转换定律的发现与其他物理规律的发现最大不同之处在于它不是某一位科学家独立研究而提出的,而是由许多科学家在不同的研究领域分别发现的。

自然界一切物体都具有能量,能量有各种不同形式,它能从一种形式转化为- 2 -- 3 - 另一种形式,从一个物体传递给另一个物体,在转化和传递中能量的数量不变。

根据能量守恒定律,作功是能量转化的量度,不可能无中生有地创造能量,因此热力学第一定律也被表示为:第一类永动机(不消耗任何形式的能量而能对外作功的机械)是不能制造出来的。

热力学小论文

热力学小论文

几种制冷技术的应用作者:田明华学号:130911217 邮编:247000一、蒸汽压缩式制冷技术蒸汽压缩式制冷是利用低沸点的液态工质(如氟利昂等制冷剂)沸腾气化时从制冷空间介质中吸热来实现制冷的。

这种制冷方法利用制冷剂的液——气态变化过程,实现定温吸热和放热,使制冷循环较接近卡诺循环,从而可提高制冷系数,又由于工质的汽化潜热一般较大,能提高单位质量的工质制冷能力,因而,这种制冷方式应用最广泛。

1.基本组成如下图所示,蒸发器、压缩机、冷凝器和节流器是蒸汽压缩式制冷系统的四个必不少的基本部件,在小型氟利昂制冷系统中,用毛细管代替节流器。

制冷剂在制冷系统中循环流动,方向如图。

蒸汽压缩式制冷系统使用的制冷剂是常压下沸点低于0℃的物质。

2.工作原理1)蒸发器的作用蒸发器由一级或几级盘管组成,制冷剂进入蒸发器盘管流动时,通过盘管壁吸收周围介质(空气或水)的热量沸腾汽化(工程上成为蒸发),使盘管周围的介质温度降低或保持一定的低温状态,从而达到制冷的目的。

可见,蒸发器是让低温液态制冷剂和需要制冷的介质交换热量的换热器,因此,蒸发盘管应置于需要制冷的空间介质中。

由于蒸发温度通常很低,因而对应的蒸发压力也不高。

相对于冷凝器,制冷剂在蒸发器中处于低温低压状态。

制冷剂在蒸发器中沸腾汽化时从周围介质中吸收的热量,就是制冷系统的制冷量。

2)冷凝器的作用为了让制冷剂能被反复利用,需将从蒸发器流出的制冷剂蒸汽冷凝还原为液态,冷凝器就是让气态制冷剂向环境介质放热、冷凝液化的换热器.从经济和方便角度考虑,用来使制冷剂冷凝的冷却介质,应是常温的空气或水。

利用流动空气冷却的冷凝器称为风冷式冷凝器。

电冰箱和房间空调器等均用风冷式冷凝器。

由于冷凝器要散热,所以夏季采用空调器的风冷式冷凝器应置于空调房的外侧。

利用流动水冷却的冷凝器,称为水冷式冷凝器。

冷库、大型空调器及冷水机组的冷凝器多采用水冷式。

流经水冷式冷凝器的水称为冷却水。

制冷剂在冷凝器中向冷却介质排放的热量称为冷凝器的热负荷3)压缩机的作用用空气或常温的水使制冷剂蒸汽冷凝,冷凝温度高于蒸发温度,对应的冷凝压力也就要求高于蒸发压力。

工程热力学论文(论热力学第一和第二定律)

工程热力学论文(论热力学第一和第二定律)

论热力学第一和第二定律内容提要:热力学第一和第二定律是热力学的最基本最重要的理论基础,其中热力学第一定律从数量上描述了热能与机械能相互转换时数量的关系。

热力学第二定律从质量上说明热能与机械能之间的差别,指出能量转换是时条件和方向性。

在工程上它们都有很强的指导意义。

关键字:热力学第一定律热力学第二定律统计物理学哲学热现象是人类最早接触的自然现象之一。

从钻木取火开始,人类对热的利用和认识经历了漫长的岁月,直到近三百年,人类对热的认识才逐步形成一门科学。

在十八世纪初期,由于煤矿开采工业对动力抽水机的需求,最初在英国出现了带动往复水泵的原始蒸汽机。

后来随着工业的发展,随着对动力得更高要求,人们不断改进蒸汽机,从而导致蒸汽机效率的不断提高。

特别是1763~1784年间英国人瓦特对当时的原始蒸汽机作出的重大改进,这次改进直接推动了工业革命,是人类的生产力水平得到很大提高。

随着蒸汽机的广泛应用,如何进一步提高蒸汽机效率的问题变的日益重要。

这样就促使人们人们对提高蒸汽机热效率、热功转换的规律等问题的深入研究,从而推动了热力学的发展,其中热力学第一和第二定律便在这种发展中产生。

热力学第一定律:热力学的基本定律之一。

是能的转化与守恒定律在热力学中的表现。

它指出热是物质运动的一种形式,并表明,一个体系内能增加的量值△E(=E末-E初)等于这一体系所吸收的热量Q与外界对它所做的功之和,可表示为△E=W+Q 。

对热力学第一定律应从广义上理解,应把系统内能的变化看作是系统所含的一切能量(如化学的、热的、电磁的、原子核的、场的能量等)的变化,而所作的功是各种形式的功,如此理解后,热力学第一定律就成了能量转换和守恒定律。

在1885年,恩格斯把这个原理改述为“能量转化与守恒定律”,从而准确而深刻地反映了这一定律的本质内容。

同时热力学第一定律也可表述为:第一类永动机是不可能制造的。

在19世纪早期,不少人沉迷于一种神秘机械, 这种设想中的机械只需要一个初始的力量就可使其运转起来,之后不再需要任何动力和燃料,却能自动不断地做功。

热力学第一定律论文

热力学第一定律论文

热力学第一定律论文引言热力学第一定律是热力学中最基本的定律之一,也被称为能量守恒定律。

它阐述了能量在一个封闭系统中的守恒原理。

本论文将介绍热力学第一定律的基本概念、数学表达式以及相关应用。

热力学第一定律的基本概念热力学第一定律表明了能量是守恒的,即能量既不能被创造也不能被销毁,只能从一种形式转化为另一种形式。

这一定律的核心思想是能量的总增量等于系统所吸收的热量与系统所做的功之和。

热力学第一定律的数学表达式热力学第一定律的数学表达式可以表示为以下方程式:ΔU = Q - W其中,ΔU表示系统内能量的变化,Q表示系统所吸收的热量,W表示系统所做的功。

热力学第一定律的推论根据热力学第一定律的数学表达式,我们可以得出一些重要的推论。

1. 封闭系统内能量守恒根据热力学第一定律的数学表达式,当系统没有和外界发生物质的交换和能量的交换时,即为封闭系统,其内能量ΔU为零。

这意味着封闭系统内的能量是守恒的。

2. 热机效率热机是利用热能转化为机械能的装置。

根据热力学第一定律的数学表达式,热机功W可以表示为:W = Qh - Qc其中,Qh表示热机从高温热源吸收的热量,Qc表示热机向低温热源散发的热量。

热机效率η定义为热机所做的有效功W与其从高温热源吸收的热量Qh的比值:η = W / Qh热机效率小于1,表示热机不能将吸收的所有热量完全转化为功,总会有一部分热量散失。

这是由于热力学第一定律中的W项(热机所做的功)小于Qh项(热机吸收的热量)所导致的。

3. 能量转化与转移热力学第一定律还表明了能量的转化和转移过程。

在一个系统中,能量可以从一种形式转化为另一种形式,例如热能转化为机械能。

此外,能量也可以从一个系统转移到另一个系统,例如通过热传导、辐射或者传热介质进行热传递。

热力学第一定律的应用热力学第一定律在工程学、化学、物理学等领域有着广泛的应用。

1. 能源效率分析热力学第一定律可以用于分析各种能源装置的功效和效率。

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热力学第二定律的几点认识摘要:热力学第二定律是热力学中最核心和最本质的原理之一,其应用的领域已经远远超出了热力学而扩展到了人类的其他认知领域。

其原因在于热力学第二定律深刻地揭示了世界的本质,使得人类对外部世界有了更深入地理解。

文章从热力学最基本的概念入手,联系到生活实际,结合自己的学习生活经历探讨对热力学第二定律的认识。

联系到热力学的发展历程,介绍热力学第二定律的形成并试图揭示其本质。

关键词:热力学体系;准静态过程;可逆反应;熵Some Understandings Of The Second Law Of ThermodynamicsAbstract: Thermodynamics second law of thermodynamics is the most central and most essential principle . Its applications far beyond the field of thermodynamics and extended to other human cognitive areas. The reason is that the second law of thermodynamics reveals the profound essence of the world, making human beings have a better understanding on the outside world. Articles from the basic thermodynamic concept, linked to real life, combined with their own life experiences of learning the second law of thermodynamics understanding. Linked to the thermodynamics of the development process, describes the formation of the second law of thermodynamics, and try to reveal its essence.Key words: Thermodynamic system ; Quasi-static process; Reversible reaction; Entropy热力学研究的对象被称之为热力学体系,也简称热力系。

要成为热力系必须满足两个条件:一是所研究的系统是有限的;二是组成该系统的微观粒子是大量的。

在宏观与微观之间有着鲜明地分别,同时也存在着广泛而深刻地联系。

在宏观现象中能找到微观机理,在微观现象中也能够找到宏观表现。

热力系是由大量微观粒子组成的系统,其状态取决于微观粒子的热运动,而宏观表现为大量微观粒子的统计平均值。

热力系中存在一个特殊的状态,大量微观粒子的热运动混乱程度达到最大,也就是内部微观粒子的运动可以看成各向同性。

这也就是玻尔兹曼统计中所说的最概然状态,其宏观表现为各种描述宏观现象的状态参数不再随着时间变化,除非有外力改变这个状态。

我们称之为平衡态,古典热力学的研究绝大多数就是建立在平衡态的基础之上的。

严格来说,只有在平衡状态下热力系才有确定地状态参数,也就是说状态参数只有针对平衡态才是有意义的。

因此,热力系的状态方程都是建立在平衡状态之下的。

当热力系外界条件发生变化时,或者有能量交换或者有物质交换,其平衡状态就要被破坏。

但是,热力系的性质之一就是要趋向于热平衡状态的方向运动,因此平衡的打破和建立之间就会有一个时间差。

和外界变化的速度比起来,微观粒子的运动是非常迅速的,也就是系统在受到一般的影响时其内部由平衡被打破到建立新的平衡所用的时间是非常少的。

因此,如果热力系受到及其缓慢地外界影响,并且忽略系统内部的不平衡因素如摩擦和不等温传热,那么热力系的运动是可逆的。

这里引出了可逆反应,与之密切关联的是准静态过程。

热力系有一个平衡态变化到另外一个平衡态时,中间经历的每一部并不都是严格的平衡态,但是在一定情况下例如该过程是经过及其缓慢地变化那么可以近似地把每一步看成平衡态,这样的一个过程就叫做准静态过程。

关于可逆过程,我们可以参考其他资料上对它的说明。

“要使过程可逆,必须使正过程和逆过程中相应的态具有相同的参量。

换句话说,必须使过程在反向进行时,每一步都是正过程相应的一步的重复。

也就是说这个过程在时间反演t=─t 时具有不变性。

因为在当t=─t 时,正过程变成了逆过程。

在热力学中,这只有在准静态无摩擦的情况下才有可能。

因为对于准静态过程,过程中的每一步,体系都处在平衡态,参量都具有同样确定的数值。

又因为是无摩擦的,体系的压强和外界的压强在任何时刻都具有相同的数值,因而正过程和逆过程所作的功大小相等,符号相反,总的结果为零。

”与准静态过程和可逆过程比较接近的自发过程也是一个很重要的概念。

在热力学系统中发生的现象都可以分为自发过程和非自发过程。

自发过程是不借助于外部的力量仅凭借自身的内部势差的推动发生的过程而非自发过程要借助于外界的帮助才能够发生。

我们生活中很常见的例子就可以很好的区分开这两个概念。

温度较高的热水放在室内会对外放热从而和外界达到热平衡就是一个自发的过程,冬天用空调使教室内的温度升高就是一个非自发过程。

在这里我们可以隐约的感觉到热力系的平衡状态、自发过程、可逆过程有着深刻的联系,而讨论它们之间的关系也就集中地反映在了热力学第二定律之中。

上面介绍了几个基本概念是为了能够更好地理解热力学第二定律,认识和解读热力学第二定律正是本文的核心。

我们知道热力学第一定律,也就是能量守恒定律在涉及热现象宏观过程的具体表现,是一个很伟大的发现。

人们在认识到了自然界的能量都是守恒的之后又提出了是否遵循能量守恒定律的现象都可以发生,当时主要是研究热机效率的人们急切地想要知道热机的理论效率能否达到100%。

“热力学第二定律是关于自发过程方向性的规律,它明确指出了某些过程的不可逆性。

它是大量实验事实的总结。

由于自然界中不可逆过程是多种多样的,因而热力学第二定律也有不同的表达形式:(a )克劳修斯说法:不可能把热量从低温物体传给高温物体而不引起其他变化。

(b )开尔文说法:不可能从单一热源吸收热量把它变成有用的功而不产生其他影响。

(c )普朗克说法:不可能制造一部机器,在循环动作中把一重物升高而同时使一热库冷却。

这里要特别强调指出,在所有这些说法中,’不引起其他变化’,’不产生其他影响’,’循环动作’等条件是极为重要的。

这些条件,本质上就是说的不可逆性。

”上述的几种说法都是正确的,它们之间可以互相证明,也就是否定其中一种说法就会否定另一种说法。

作为揭露客观世界的基本定理,缺少了数学表达式是显得不够完美,而热力学中有很多能够反映第二定律的数学表达式。

孤立系的熵增加原理就很深刻的反映了这一数学本质。

“假定任何一个热均匀的热力学体系,在循环过程中和n 个热源接触并交换热量,可以证明有如下表达式:∑=ni i i T Q 1<=0 ; 其中,Q i 、T i 分别是从第i 个热源吸收的热量和第i 个热源的温度。

为此,如图,想象另外一个温度为T0的热源,有n 个可逆的卡诺机分别在T 0和T 1、T 2……T n 热源之间工作。

第i 个卡诺机工作在T 0和T i 之间,他工作的目的在于使热源T i 恢复原状。

体系从T i 中吸收热量Q i ,第i 个卡诺机就从T 0中吸收热量Q 0i ,放热Q i 给热源T i 。

因为卡诺机是可逆的,于是有00T Q i +()iT 卡诺机i Q =0Q i (卡诺机)表示热机放给Ti 的热量。

它数值上等于体系从吸收的热量:Q i (卡诺机)= ─Q i (体系)式中表示体系从吸收的热量,从吸收的总热量为Q 0=T 0∑=ni i i T Q 1 由于n 个卡诺机的工作,热力学体系经历的循环过程的总的结果是热力学体系复原了,热源T1……Tn 也复原了,只从单一热源T0吸收了热量,根据热力学第二定律,体系不能从单一热源吸收热量全部用来对外做工而不引起其他变化,因此,Q0不能大于零,即有Q0≤0, 即:∑=ni i i T Q 1≤0 对于可逆过程,上式取等号。

一般情况下,任何一个非等温、非绝热的过程都可视为与无穷多热源相接触并交换热量的过程,上式的求和应改为积分,有⎰T Q σ≤0对于可逆过程,上式改为⎰r rT Q σ=0角标r 表示可逆过程,由上式可以定义一个态函数,称作熵,令S B ─S A =⎰BArT Q σ式中S B ─S A 表示从A 态到B 态熵的变化,ϬQr 表示可逆过程中吸收的热量,T 是热源温度。

因为可逆过程是准静态过程,在过程中的每一步,体系都处在平衡态,热源的温度和体系的温度有相同的数值,T 也可以认为是体系的温度。

图中1表示完成循环的体系,2表示卡诺机若由A 态到B 态进行的是不可逆过程,为计算A 态到B 态的熵的变化,有:S B ─S A >⎰BArT Q σ;以上两式可写成微元的形式:dS ≥TQ σ 这也叫做克劳修斯等式和不等式。

”这里面如果只是从表面上看起来,好像熵并没有什么深刻的东西,不就是人们定义的一个表达式吗?熵是一个态函数,在数学推导中就可以得到很多东西。

所谓态函数,也就是和体系变化的路径没有关系,只是和体系始末状态的参数有关。

上面的推导还告诉我们熵是不可能减少的,也就是说熵只能是增加的或者在可逆条件下保持不变。

熵的概念被人们认为是物理里面最难懂的概念,很长一段时间人们不能理解这个概念的意义。

从微观粒子来认识这个概念,可以更加深入的体会热力学第二定律的意义。

我们在前面说过热力系在平衡状态被打破后有恢复到另外一个平衡态的趋势,也说过平衡态就是微观粒子混乱度最大的状态,还说过热力系向这个状态的过渡时自发的,下面我们要详细的讨论这三者之间的关系。

热力系是我们热力学研究的对象,在研究之前热力系被无形的和周围的环境分开了,当然这个分开是用一个我们假想的界面来实行的,实际热力系与周围的环境总是隔着一个界面有时候在理论分析时我们也用假想的界面。

把热力系和外界分开是为了更好的研究二者之间在能量和物质交换时的关系以及二者非常广泛的联系,同时也为我们的研究带来了方便。

热力系是由大量做着永不停息的热运动的微观粒子组成的,这些微观粒子在热力系内部的运动受到自身的制约和外部环境的影响时刻改变着自己的运动状态,但是从宏观统计来考虑,也就是考察热力系的宏观状态参数,粒子的运动是有规律的。

当外界环境固定后,热力系的宏观参量总是固定下来不随着时间改变,这个时候在微观粒子中的表现则是混乱程度最大,用统计学的术语来说就是系统达到了最概然的状态。

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