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热力学第二定律心得体会 热力学第二定律说了什么内容

从热力学定律和第二定律的角度,谈谈你对节能的认识? 急需!拜

9月11日16:29热力学第二定律是于热力学定律的另一实验定律,它指出系统变化进行的可能方向和达到平衡的必要条件,是自然界最基本、最普遍的规律之一。引入熵,热力学第二定律可表述为:在孤立系内,任何变化不可能导致熵的总值减少,即ΔS≥0(孤立系)“=”号---绝热可逆等熵过程“>”号---绝热不可逆熵增加过程热力学第二定律古代就有燧人氏钻木取火的传说,这一摩擦取火的过程是片面的,机械功通过这个过程转化为热,必须再反过来:热转化为功,过程的辩证法才充分地体现出来。直到十八世纪,欧洲人发明了蒸汽机,才有了部把热转化为真正有用的机械功的机器。蒸汽机的使用在欧洲掀起了一个产业革命,提高蒸汽机(热机)的效率是当时急需解决的问题,然而,人们在研究“热机效率到底能有多高”时发现,在一个循环过程中,不能把热完全转变为功,即热机效率不能等于百分之百。热力学第二定律是要表明能量总是从有序趋向于无序,Kelvin称之为“能量散逸”,如热可自发地从高温散到低温处,功可以百分之百转变成热而不引起其它变化,(功是大量质点以有序运动方式而传递的能量,热是大量质点以无序运动方式而传递的能量)。相反,热量从低温向高温处聚集,或热转变成功,这一过程的发生是有条件的。热力学第二定律很抽象,虽然有很多种表述形式,但是没有一种表述是令人满意的。在此主要讨论Clausius和Kelvin的两种表述,我们必须从中找出共同点,理解热力学第二定律的意义。Clausius的表述“热量由低温物体传给高温物体而不引起其它变化是不可能的”,热量从高温传到低温处的过程可自发进行,反之,热量从低温传到高温处虽可以进行,但有条件,如通过制冷机将热从低温处转到高温处,除了这部分能量转化之外,必然引起其它变化,就是还要消耗电功变成热,就是说,使热量从低温向高温转移的同时,需消耗另一部分功,变成为热。2、Kelvin的表述“从单一热源取出热使之完全变为功,而不发生其它变化是不可能的”,这种说法的意思是从功转变成热,可不引起其它变化,(如摩擦生热,机械功完全转成热而不发生其它变化),但是其反过程,将热变成功,除了这些能量转换外,必然引起其它变化,否则就不能发生。例如(请点击上面的动画):单一热源和理想气体接触,气体在等温下吸热膨胀,对外作功,理想气体温度不变(△U=0),则Q=W,是热完全转变为功的过程(绿色的面积表示气体所做可逆功的多少),但气体的体积和压力变化了,即发生了其它变化。(所有热机必须能恢复原状才能连续不断地工作)。若要使气体恢复原状,环境必须对气体做压缩功(红色的面积表示环境所做可逆功的多少),整个可逆循环过程的热功转变为零。要实现热到功的转化,需让热机在高温和低温的两个热源中工作(请点击下面的动画),高温下等温膨胀,再绝热膨胀至低温,在低温下等温压缩,绝热压缩使气体恢复原状,整个过程是高温热源处的热部分地转变为功,有一部分热传到了低温热源处,使热完全变为功而不发生其它变化是不可能的。若上述过程是可逆进行的,整个过程是一个卡诺循环(见第三节),热机效率取决于两个热源的温度,(黄线所围的面积表示可逆循环中热转变为功的多少)。Clausius和.Kelvin的两种表述实际上是一致的,如热量可以由低温传给高温物体而不引起其它变化,则热可以完全变为功而不引起其它变化;在上述例子中,如果可以无条件地将低温热源中的热传给高温热源,则整个过程是高温热源中的热完全转变为功(热没有消耗到低温处),并且没有发生其它变化(气体的状态没有变化)。即Clausius的说法不成立的话,则Kelvin的说法也不能成立,两种表述是一致的。3、其它的表述热力学第二定律还有其它各种表述:“一定条件下,任何体系都自发地趋向平衡。”“孤立体系中自发过程趋向于熵增大。”“一切自发过程是不可逆的。”..这些表述都是等效的,自发过程中随着体系作功本领的降低,能量变为分散、更无序的形式,自发过程中能量的转变,但能量的质量下降了,这就是自发过程的方向。热力学第二定律虽然在十九世纪中叶就已形成,但它的意义,尤其是熵的物理意义(见第七节),很难被一般人所理解,当时象Clausius和Kelvin等人也不能清楚地理解为什么热和功不同,为什么功可以完全转变为热,但热不能完全转变为功,也就是说为什么热功的转变是一个不可逆的过程,这个问题不能从热力学中找到。热力学第二定律是人类从生产和生活实践中所总结出来的经验规律,它的命运不象热力学定律那样一帆风顺,从它的诞生到20世纪初都在不断遭受人们的非议和攻击,在各个时期都有不少人用各种方式企图来否定它,他们大多数是想制造所谓的“第二类永动机”,“第二类永动机”不同于“类永动机”,它不违背能量守恒定律,它是这样一种机器,能够仅从单一热源吸取热量,全部转化为功而没有任何其它的变化发生,这显然是违背了热力学第二定律,但很多人想制造成这样的机器,这一企图非常诱人,单一热源如海洋、空气都可以从中被吸取能量,如果第二类永动机能够制造成功的话,人类就有取之不尽的能源,(地球上海水非常丰富,热容很大,仅仅使海水的温度下降1℃,抽出来的热量就足够现代用几十万年,很多人想制造一种永动机,从海水中吸取热量做功,则航海不需要携带燃料,但所有的实验却失败了,因为根据第二定律,吸取热转变为功是有代价的,必然要使另一部分能量散失掉,海水中的热不能无偿地让人利用)。“第二类永动机是不能制成的”,是Ostwald对热力学第二定律的另一表述。热力学第二定律的形成已有一百多年的历史,它经历了坎坷不平的道路,遭受到很多指责和非议,但“真金不怕火炼”,科学真理和自然规律是经得起考验的,尽管以后还有很多人想推翻它,但科学真理是推不翻的。热力学第二定律是有适用范围的,它只能用于宏观观世界,微观世界如个别分子的运动不能用热力学第二定律去恒量,而对于超客观的世界如宇宙,由于它是一个开放的不平衡的体系,热力学第二定律也无法解释其发展规律,因而它后有非平衡态热力学使热力学得以延伸。

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热力学第二定律心得体会 热力学第二定律说了什么内容


首先要明白热力学是研究能量转换的科学。

由热力学定律可以知道能量不能凭空产生和消失,只会从一种形式转换到另一种形式,也就是说能量的总量是不变的,那我们为什么还要节能呢?

这个问题的解答需要能量品位的概念,就要用到热力学第二定律了,根据热力学第二定律,我们不能将热能百分之百的转化成机械能,而机械能可以全部转化为热能,也就是说机械能是高品位的能量,热能是低品位,在热能向机械能转化的过程中,有一部分的热量是不能被利用的,就是实打实的损失掉了。

这样来看待的话,高品位的能量是越来越少的,所以我们需要倡导节能的概念。

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第二定律指与热现象有关的物理现象有方向性。 我是物理学专业的学生。定律也就是能量守恒。不会凭空消失和增加。就是永动机无法制成 的原因。而

如何理解热力学第二定律

热力学第二定律用物理学的语言告诉我们没有什么是永恒的。它指出可以做功的能量会越来越少,这一过程虽然缓慢,却确实存在。不管是冰箱的运转,还是宇宙黑洞的物理规律,都遵循热力学第二定律。有些宇宙学家甚至在思考,这一定律会不会带来宇宙的终结。

热力学第二定律用物理学的语言告诉我们没有什么是永恒的。它指出可以做功的能量会越来越少,这一过程虽然缓慢,却确实存在。不管是冰箱的运转,还是宇宙黑洞的物理规律,都遵循热力学第二定律。有些宇宙学家甚至在思考,这一定律会不会带来宇宙的终结。

由于有热力学第二定律这一物理法则,发动机或者其他把热(系统以温度形式储藏的能量)转化为物理运动(功)的效率都会受到限制。例如,蒸汽机把热蒸汽转化为火车动能从而推动火车前进,但蒸汽机并不能以的效率完成这一过程,会有一定量的热能损失在环境中。

由于有热力学第二定律这一物理法则,发动机或者其他把热(系统以温度形式储藏的能量)转化为物理运动(功)的效率都会受到限制。例如,蒸汽机把热蒸汽转化为火车动能从而推动火车前进,但蒸汽机并不能以的效率完成这一过程,会有一定量的热能损失在环境中。

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:

热力学第二定律解决了什么问题 热力学第二定律的意义

1、解决的是能量的“质”的问题。热力学第二定律描述了热量的传递方向,即分子有规则运动的机械能可以完全转化为分子无规则运动的热能;但热能却不能完全转化为机械能,只能从高温物体传到低温物体。常用的表述方式为每一个自发的物理或化学过程总是向着熵增加的方向进行,熵是一种不能转化为功的热能。可见,热力学第二定律解决的是能量的“质”的问题,揭示了热量与功的转化及热量传递的不可逆性。

2、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。

什么是热力学第二定律,有什么意义

热力学第二定律是从经验中得到的,它有几种表述方式。一般的表述为:任何一个宏观过程向相反方向进行而不引起其它变化是不可能的。

1850年克劳修斯根据热传导的逆过程的不可能性提出:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化;

1851年开尔文根据摩擦生热的逆过程不可能性提出一个说法:不可能从单一热源取热使它全部变成功而不引起其它变化;

奥斯特瓦尔德提出另外一个重要的说法:第二类永动机是不可能实现的。所谓的第二类永动机是指一个热机仅从单一热源吸收热而转变成功,而无其它变化。

意义:热力学第二定律进一步指出,虽然能量可以转化,但是无法利用。在转化过程中,总是有一部分能量会被浪费掉。比如,汽油含有的能量可以转化成发动机的能量,但是会伴随产生大量的热能和废气。即使科技再发达,也无法将被浪费的能量减小至零。

扩展资料

热力学的两个定律可以用一句简短的句子来表达:宇宙的能量总和是个常数,总的熵是不断增加的。

- 熵是不能再被转化作功的能量的总和的测定单位。

- 能量只能沿着一个方向----即耗散的方向----转化,那么污染就是熵的同义词。

- 世界的熵(即无效能量的总和)总是趋向的量的。

- 在一个封闭的系统里,物质的熵最终将达到值。

- 当熵处于最小值,即能量集中程度、有效能量处于值时,那么整个系统也处于最有序的状态。相反,熵为值、有效能量完全耗散的状态,也就是混乱度的状态。

- 如果没有外界作用,那么物体是不会自动趋于井井有条的状态的,每个打扫过房间或在办公室工作过的人都知道,如果东西不加收拾,那么它们就会越来越乱。而要使物体重新归于秩序那就又要进一步花费能量。

参考资料来源:

热力学第二定律是指热永远都只能由热处转到冷处(在自然状态下)。

意义:热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不能自发地从较冷的物体转移到较热的物体(克劳修斯陈述);也可以表示为:两个物体之间的摩擦使功变成热,但是,如果没有任何其他的影响,就不可能把摩擦热再变成功。

对于扩散、渗透、混合、燃烧、电热和磁滞等热力过程,虽然反向过程仍然符合热力学定律,但不能自发地发生。热力学第二定律并不能解决能量转换过程中的方向、条件和极限等问题,而热力学第二定律正是对这一问题的规定。

扩展资料:

热力学第二定律的作用:

1、 功热转化

功可以自动转化为热,这是一个不可逆的过程。相反的过程,即降低流体的热力学能或收集散落到环境中的热量转化为功,将重物抬回原位的过程,不能、自动地进行,也不能将热量全部无条件转化为功。

2、热永远只能由热处传到冷处(在自然状态下)。

热量必须从高温物体自动传递到低温物体;而在反向过程中,从低温回到高温、系统回到原始状态的热量传递不能自动进行,这需要外界的帮助。

参考资料来源:

参考资料来源:

热力学第二定律。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。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。

扩展资料

第二定律在有限的宏观系统中也要保证如下条件:

1.该系统是线性的;

2.该系统全部是各向同性的。

另外有部分推论:比如热辐射:恒温黑体腔内任意位置及任意波长的辐射强度都相同,且在加入任意光学性质的物体时,腔内任意位置及任意波长的辐射强度都不变。

参考资料来源:

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。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。

意义: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。

热力学第二定律是什么

在工程热力学里,热力学第二定律卡诺循环带给我们什么样的思考

对卡诺循环的再认识卡诺定理阐明了热机效率的限制,指出了提高热机效率的方向。既无法找到温度无限高的热源,也无法利用温度为零度的冷源。提高T1定温或降低T2定温都可以提高热效率。

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