热力学定律

1.热力学第零定律(热平衡定律)：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。

(1)做功和热传递都能改变物体的内能。也就是说，做功和热传递对改变物体的内能是等效的。但从能量转化和守恒的观点看又是有区别的：做功是其他能和内能之间的转化，功是内能转化的量度;而热传递是内能间的转移，热量是内能转移的量度。

(2)符号法则： 体积增大,气体对外做功，W为“一”;体积减小，外界对气体做功，W为“+”。

气体从外界吸热,Q为“+”;气体对外界放热,Q为“一”。

温度升高，内能增量DE是取“+”;温度降低,内能减少，DE取“一”。

(3)三种特殊情况：

l等温变化DE=0，即W+Q=0

l绝热膨胀或压缩：Q=0即 W=DE

l等容变化：W=0 ，Q=DE

(4)由图线讨论理想气体的功、热量和内能

3.热学第二定律

(1)第二类永动机不可能制成 (满足能量守恒定律，但违反热力学第二定律)

实质：涉及热现象(自然界中)的宏观过程都具有方向性,是不可逆的

(2)热传递方向表述(克劳修斯表述)：

不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化。(热传导有方向性)

(3)机械能与内能转化表述(开尔文表述)：

不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化。(机械能与内能转化具有方向性)。

4.热力学第三定律：热力学零度不可达到。

5.熵增加原理：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵是不会减少的。

——孤立系统熵增加过程是系统热力学概率增大的过程(即无序度增大的过程)，是系统从非平衡态趋于平衡态的过程，是一个不可逆过程。熵的增加表示宇宙物质的日益混乱和无序。