热力学第二定律
热力学第二定律是,热量不可能从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化。
法律解释
热可以自发地从热的物体传到冷的物体,但不可能自发地从冷的物体传到热的物体(克劳修斯);也可以表述为:两个物体摩擦的结果把功变成热,但不可能在没有其他作用的情况下把这种摩擦热再变成功。
对于扩散、渗透、混合、燃烧、电热和滞后等热过程,虽然逆过程仍符合热力学第一定律,但不可能自发发生。热力学第一定律并没有解决能量转换过程中的方向、条件和极限问题,而热力学第二定律恰恰规定了这一点。
被动表达
开尔文说:从单一热源吸热做功而不影响环境是不可能的。克劳修斯指出,热量不能从低温转移到高温而不影响环境。奥斯特瓦尔德说:没有第二种永动机。
可以用卡诺热机证明这三个表达式是等价的。
热力学第二定律的两个特征:
1,隔离系统
从分子运动理论来看,功是大量分子的规则运动,热运动是大量分子的不规则运动。显然,不规则运动变成规则运动的概率极小,而规则运动变成不规则运动的概率很大。
一个孤立的系统不受外界影响,其内部自发过程总是从低概率状态到高概率状态,所以热不可能自发成功。
2、适用于宏程序
热力学第二定律只能适用于由大量分子组成的系统和有限范围内的宏观过程。不适用于少数微观系统,也不能推广到无限宇宙。
也可以说热力学第二定律不能被严格证明,否则宇宙的焦点就是传说中的“热寂论”。有兴趣的可以自己找找。