何谓凝聚态物理学第一定律,试阐述无序与有序间的关系

2023-08-14 18:30

1个回答
热力学第零定律于1930年由福勒(R.H.Fowler)正式提出,比热力学第一定律和热力学第二定律晚了80余年。虽然这么晚才建立热力学第零定律,但实际上之前人们已经开始应用它了。因为它是后面几个定律的基础,在逻辑上应该排在最前面,所以叫做热力学第零定律。
热力学第零定律的语言表述是:
如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平颤扰衡,那么它们也必定处于热平衡。
热力学第一定律反映了能量守恒和转换时应该遵从的关系,它引进了系统的态函数——内能。热力学第一定律也可以表述为:第一类永动机是不可能造成的。
不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化,这就是热力学第二定律的克氏表述。几乎同时,开尔文以不同的方式表述了热力学第二定律的内容。粗链
用熵的概念来表述热力学第二定律就是:在封闭系统中,热现象宏观过程总是向着熵增加的方向进行,当熵到达最大值时,系统到达平衡态。第二定律的数学表述是对过程方向性的简明表述。
用任何方法都不能使系统到达绝对零度。此定律称为热力学第三定律
热力学第二定律是描述热量的传递方向的:
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;热能却不能完全转化为机械能。此定律的一种常用的表达方式是,每一个自发的物理或化学过程总是向著熵(entropy)增高的方向发展。熵是一种不能转化为功的热能。熵的改变量等于热量的改变量除以绝对温度。高、低温度各岩洞孙自集中时,熵值很低;温度均匀扩散时,熵值增高。物体有秩序时,熵值低;物体无序时,熵值便增高。现在整个宇宙正在由有序趋于无序,由有规则趋于无规则,宇宙间熵的总量在增加。
克劳修斯表述
不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。
开尔文表述
不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响。

开尔文表述还可以表述成:第二类永动机不可能造成。

若要简捷:
热能不能完全转化为机械能,只能从高温物体传到低温物体。
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