高二物理選修三《熱力學(xué)第二定律》知識(shí)點(diǎn)：實(shí)質(zhì)

1、3/3高二物理選修三?熱力學(xué)第二定律?知識(shí)點(diǎn)：實(shí)質(zhì)知識(shí)積累的越多 ,掌握的就會(huì)越熟練 ,查字典物理網(wǎng)為大家編輯了精選熱力學(xué)第二定律知識(shí)點(diǎn) ,希望對(duì)大家有幫助。一、熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)1.可逆過程與不可逆過程一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng) ,從某一狀態(tài)出發(fā) ,經(jīng)過某一過程到達(dá)另一狀態(tài)。假設(shè)存在另一過程 ,能使系統(tǒng)與外界完全復(fù)原(即系統(tǒng)回到原來的狀態(tài) ,同時(shí)消除了原來過程對(duì)外界的一切影響) ,那么原來的過程稱為“可逆過程。反之 ,如果用任何方法都不可能使系統(tǒng)和外界完全復(fù)原 ,那么稱之為“不可逆過程?？赡孢^程是一種理想化的抽象 ,嚴(yán)格來講現(xiàn)實(shí)中并不存在(但它在理論上、計(jì)算上有著重要意義)。大量事實(shí)告訴我們：與熱現(xiàn)象

2、有關(guān)的實(shí)際宏觀過程都是不可逆過程。2.對(duì)于開氏與克氏的兩種表述的分析克氏表述指出：熱傳導(dǎo)過程是不可逆的。開氏表述指出：功變熱(確切地說 ,是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)的過程是不可逆的。兩種表述其實(shí)質(zhì)就是分別挑選了一種典型的不可逆過程 ,指出它所產(chǎn)生的效果不管用什么方法也不可能使系統(tǒng)完全恢復(fù)原狀 ,而不引起其他變化。請(qǐng)注意加著重號(hào)的語句：“而不引起其他變化。比方 ,制冷機(jī)(如電冰箱)可以將熱量Q由低溫T2處(冰箱內(nèi))向高溫T1處(冰箱外的外界)傳遞 ,但此時(shí)外界對(duì)制冷機(jī)做了電功W而引起了變化 ,并且高溫物體也多吸收了熱量Q(這是電能轉(zhuǎn)化而來的)。這與克氏表述并不矛盾。3.不可逆過程的幾個(gè)典型例子例1(理

3、想氣體向真空自由膨脹)如圖1所示 ,容器被中間的隔板分為體積相等的兩局部：A局部盛有理想氣體 ,B局部為真空?，F(xiàn)抽掉隔板 ,那么氣體就會(huì)自由膨脹而充滿整個(gè)容器。例2(兩種理想氣體的擴(kuò)散混合)如圖2所示 ,兩種理想氣體C和D被隔板隔開 ,具有相同的溫度和壓強(qiáng)。當(dāng)中間的隔板抽去后 ,兩種氣體發(fā)生擴(kuò)散而混合。例3焦耳的熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)。這是一個(gè)不可逆過程。在實(shí)驗(yàn)中 ,重物下降帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)而對(duì)水做功 ,使水的內(nèi)能增加。但是 ,我們不可能造出這樣一個(gè)機(jī)器：在其循環(huán)動(dòng)作中把一重物升高而同時(shí)使水冷卻而不引起外界變化。由此即可得熱力學(xué)第二定律的“普朗克表述。再如焦耳-湯姆生(開爾文)多孔塞實(shí)驗(yàn)中的節(jié)流過程和各種爆炸過程等都是不可逆過程。4.熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)對(duì)上面所列舉的不可逆過程以及自然界中其他不可逆過程 ,我們完全能夠由某一過程的不可逆性證明出另一過程的不可逆性 ,即自然界中的各種不可逆過程都是互相關(guān)聯(lián)的。我們可以選取任一個(gè)不可逆過程作為表述熱力學(xué)第二定律的根底。因此 ,熱力學(xué)第二定律就可以有多種不同的表達(dá)方式。但不管具體的表達(dá)方式如何 ,熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)在于指出：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過程都是不可逆的 ,并指出這些過