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热力学第二定律的几种表述及关系

查字典物理网 2016-08-24

热力学第二定律

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。

熵表述：

随时间进行，一个孤立体系中的熵总是不会减少。

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。

微观意义

一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。

第二类永动机（不可能制成）

只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。

∵第二类永动机效率为100%，虽然它不违法能量守恒定律，但大量事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热源，热机要不断地把吸取的热量变成有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温物体，因此效率不会达到100%。第二类永动机违法了热力学第二定律

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