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热力学第二定律是什么

2019-12-31 16:05:18 admin 手机版

  烧热的铁块放入冷水中,铁块的温度降低,水的温度升高,最终达到相同的温度;钢锯锯木头,锯条会发热,这些大家再熟悉不过的自然现象中隐藏着的一个重要定律——热力学第二定律。

  热力学第二定律是热力学的基本定律之一,它有多种表述方式,克劳修斯表述为:热量不可能自发地低温物体转移到高温物体。而开尔文表述为:不可能从单一热源吸收热量,使之完全变为有用的功而不产生其他影响。

  这两种表述方式分别指出了物体间传热和热功转换过程是不可逆的。可见,热力学第二定律揭示了自然过程进行的方向性。实际上只要涉及热现象,如物体间传热、摩擦生热、气体膨胀、扩散,都有特定的方向性,也就是说,一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。

  热力学第二定律还有一种描述是:第二类永动机是不可能造成的。那么,什么是第二类永动机呢?人们曾经设想制造出一种神奇的机器,这个机器能从单一热源取得热量,并将这些热量完全变为有用功,而不产生其他影响,这种空想出来的机器热效率达100%,被称为第二类永动机。

  有人就曾计算过,如果将海水作为构想中的单一热源,那么只要把地球上海水的温度降低0.01开尔文,释放出热量所做的功就可供全世界用一千多年。可惜的是,违背热力学第二定律的第二类永动机只是幻想。

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