热力学第二定律通俗理解(热力学第二定律怎么理解)

什么是热力学第二定律?其克劳修斯表述是什么?

热力学第二定律是热力学基本定律之一，克劳修斯表述为：热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。

热力学第二定律通俗理解(热力学第二定律怎么理解)

热力学第二定律通俗理解(热力学第二定律怎么理解)

热力学第二定律通俗理解(热力学第二定律怎么理解)

英国物理学家开尔文（原名汤姆逊）在研究卡诺和焦耳的工作时，发现了某种不和谐：按照能量守恒定律，热和功应该是等价的，可是按照卡诺的理论，热和功并不是完全相同的，因为功可以完全变成热而不需要任何条件，而热产生功却必须伴随有热向冷的耗散。他在1849年的一篇论文中说：“热的理论需要进行认真改革，必须寻找新的实验事实。”同时代的克劳修斯也认真研究了这些问题，他敏锐地看到不和谐存在于卡诺理论的内部。他指出卡诺理论中关于热产生功必须伴随着热向冷的传递的结论是正确的，而热的量（即热质）不发生变化则是不对的。克劳修斯在1850年发表的论文中提出，在热的理论中，除了能量守恒定律以外，还必须补充另外一条基本定律：“没有某种动力的消耗或其他变化，不可能使热从低温转移到高温。”这条定律后来被称作热力学第二定律。

如何理解热力学第二定律

用反证法。两条绝热线如果能相交，再加上一条等温线就可以组成一个循环（闭合曲线）。这个循环只在等温过程从单一热源吸热，然后对外做功，显然违反了热力学第二定律。

所以，两条绝热线不可能相交。

扩展资料：

热力学第二定律克劳修斯表述为：热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。开尔文表述为：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。熵增原理：不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。在自然过程中，一个孤立系统的总混乱度（即“熵”）不会减小。

1824年，法国工程师萨迪·卡诺提出了卡诺定理。德国人克劳修斯（Rudolph Clausius）和英国人开尔文（Lord Kelvin）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。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。这两种表述在理念上是等价的。

热力学第二定律说明：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（克劳修斯表述）；也可表述为：两物体相互摩擦的结果使功转变为热，但却不可能将这摩擦热重新转变为功而不产生其他影响。

对于扩散、渗透、混合、燃烧、电热和磁滞等热力过程，虽然其逆过程仍符合热力学定律，但却不能自发地发生。热力学定律未解决能量转换过程中的方向、条件和限度问题，这恰恰是由热力学第二定律所规定的。

参考资料来源：

什么是热力学第二定律

热力学第二定律是阐明与热现象相关兆神察的各种过程进行的方向、条件及限度的定律。

热力学瞎薯第二定律指明了自然界的热功转化中的普遍规律，即热不可能全部转化为功，而不引起其它变化。

热力学第二定律，指出了热功转化的效率的问题。即，热机的效率不可能达到. 所以常说的“第二类永动机无法实现”中的第二类永动机就族茄是指热机效率为的热机。

热力学第二定律也是熵增定律。一个封闭的环境中，熵是不断增加的，秩序是从有序到无序的。很多企业现在在企业管理的核心理念会用到热力学第二定律，比如华为的熵减文化。

就像苹果是掉到地上，而不是飞到天上一样，这种看起来理所应当的现象，背后往往隐藏着我们这个世界最基本的规律。再比如说，风的产生 ，所遵循的就是热力学第二定律，也就是我们今天的主题。

什么是热力学第二定律？

热力学第二定律（second

law

of

thermodynamics），热力学基本定律之一，其表述为：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。又称“熵增定律”，表明了在自然过程中，一个孤立系统的总混乱度（即“熵”）不会减小。

热力学第二定律怎样理解?

,热力学第二定律的表述（说法）虽然繁多,但都反映了客观事物的一个共同本质,即自然界的一切自发过程都有“方向性”,并且一切自发过程都是不可逆的.

第二,热力过程的方向性,是可以用“熵”来衡量的,也即孤立系的一切实际过程,其总熵是增加的,理想条件下（即可逆）,总熵不变.

现以最常见的热力学二种说法进行理解.

1、克劳修斯说法（1850年）：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体.

解释：

（1）这里需要强调的是“自发地、不付代价地”.我们通过热泵装置是可以实现“将热从低温物体传向高温物体的”,但这里是付出代价的,即以驱动热泵消耗功为代价,是“人为”的,是“强制”的,不是“自发”的.所以,非自发过程,如热从低温物体传向高温物体,必须同时要有一个自发过程为代价（这里是机械能转化为热能）为补偿,这个过程叫“补偿过程”.

（2）非自发过程（如热从低温物体传向高温物体）能否进行,还要看花的“代价”是否够,就是总系统（孤立系）的熵必须是增加的,或可逆下总熵不变.也就是说,如果投入的“代价”不够的话,非自发过程是不能进行的,或是进行得不够（不能达到预计的状态）.孤立系总熵变不小于零,非自发过程才有可能进行.

2、开尔文－普朗特说法（1851年）：不可能制造出从单一热源吸热,使之全部转化为功而不留下其他任何变化的热力发电机.

解释：

（1）这里强调的是“不留下其他任何变化”,是指对热机内部、外界环境及其他所有（一切）物体都没有任何变化.

开尔文－普朗特说法说明了热转化为功,必须要将一部分热量转给低温物体（注意,这可是一个自发过程,高温向低温传热哦）,也即必须要有一个“补偿过程”为代价.

（2）热全部转化为功,是可以的,但必须要“留下其他变化”.如等温过程中,热可以全部转变成功,但这时热机内部工质的“状态”变了（即工质不能回到初始状态.其实,这样的热机实际上是不存在的）,是留下了变化的.

总之,要正确理解热力学第二定律,以下几点是需要把握的：

1、上述热力学第二定律的两种表述及其等效性；

2、卡诺循环与卡诺定理、卡诺效率,且 ηT≤ ηC；

3、克劳修斯积分等式和不等式；

4、熵的过程方程式：dS≥dQ/Tr；

5、孤立系统熵增原理：△Siso=∑△Si=Sg≥0；

6、闭口系（控制质量）熵方程：dS=dSg+dQ/Tr；（开口系也要掌握好）

7、能量贬值原理：dEx,iso≤0；

8、熵产与机械能（火用）的损失关系：I=To×Sg .