熱力學三大定律表達式
熱力學三大定律是以下三個定律的合稱:第一定律是能量守恒定律。第二定律是熱量可以自發(fā)地從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體,但不可能自發(fā)地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體(還有其他表述,如不可能從單一熱源吸取熱量,并將這熱量完全變?yōu)楣?,而不產生其他影響;或孤立系統(tǒng)的熵永不減小)。第三定律是絕對零度時,所有純物質的完美晶體的熵值為零(或者絕對零度不可達到)。
第一定律
熱力學第一定律也就是能量守恒定律。自從焦耳以無以辯駁的精確實驗結果證明機械能、電能、內能之間的轉化滿足守恒關系之后,人們就認為能量守恒定律是自然界的一個普遍的基本規(guī)律。
第二定律
熱力學第二定律有幾種表述方式:
克勞修斯表述:熱量可以自發(fā)地從溫度高的物體傳遞到較冷的物體,但不可能自發(fā)地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體;
開爾文-普朗克表述:不可能從單一熱源吸取熱量,并將這熱量完全變?yōu)楣Γ划a生其他影響。
熵表述:隨時間進行,一個孤立體系中的熵不會減小。
關系
熱力學第二定律的兩種表述(前2種)看上去似乎沒什么關系,然而實際上他們是等效的,即由其中一個,可以推導出另一個。
第三定律
熱力學第三定律通常表述為絕對零度時,所有純物質的完美晶體的熵值為零。 或者絕對零度(T=0K即-273.15℃)不可達到。
R.H.否勒和E.A.古根海姆還提出熱力學第三定律的另一種表述形式:任何系統(tǒng)都不能通過有限的步驟使自身溫度降低到0K,稱為0K不能達到原理。
第零定律
熱力學第零定律:如果兩個熱力學系統(tǒng)均與第三個熱力學系統(tǒng)處于熱平衡,那么它們也必定處于熱平衡 。也就是說熱平衡是傳遞的。
熱力學第零定律是熱力學三大定律的基礎,它定義了溫度。
(因為在三大定律之后,人類才發(fā)現其重要性,故稱為“第零定律”)
熱力學基本方程
在熱力學定律中:
第零定律給出了溫度T的定義;
第一定律給出了能量守恒的關系;本文由101教育整理發(fā)布。