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熱力學四大定律是什麼

Q1:熱力學四大定律的關系

熱力學的四大定律簡述如下:
熱力學第零定律——如果兩個熱力學系統中的每一個都與第三個熱力學系統處於熱平衡(溫度相同),則它們彼此也必定處於熱平衡。
熱力學第一定律——能量守恆定律在熱學形式的表現。
熱力學第二定律——力學能可全部轉換成熱能, 但是熱能卻不能以有限次的實驗操作全部轉換成功 (熱機不可得)。
熱力學第三定律——絕對零度不可達到但可以無限趨近。
熱力學第零定律用來作為進行體系測量的基本依據,其重要性在於它說明了溫度的定義和溫度的測量方法。
熱力學第一定律與能量守恆定律有著極其密切的關系
熱力學第二定律是在能量守恆定律建立之後,在探討熱力學的宏觀過程中而得出的一個重要的結論。
通常是將熱力學第一定律及第二定律作為熱力學的基本定律,但有時增加能斯特定理當作第三定律,又有時將溫度存在定律當作第零定律。

Q2:化學的熱力學三大定律,分別解決的是什麼問題?

熱力學第一定律

這一定律又叫能量守恆定律。根據這一定律,能量之間可以互相轉換,但能量既不會增多,也不會減少,一個封閉系統中的總能量是恆定的。這個定律的提出與19世紀的蒸汽機發展有關,那時很多人在研究功和熱之間的關系。後來,焦耳透過大量實驗總結出了這一規律,無論能量怎麼轉換,其總和始終守恆。

當年,一些人妄圖制造出一種不需要能量輸入就能做功的永動機(直到現在還有人在嘗試),它們被稱作第一類永動機。隨著熱力學第一定律的確立,直接宣告第一類永動機無法實作。

熱力學第二定律

這一定律又叫熵增定律。雖然能量之間可以互相轉換,但卻有方向性,在自發的情況下,溫度較低的物體不可能會把自身的熱量傳遞給溫度較高的物體。或者說熱能不可能百分百轉化為功,總會損失掉一些。從微觀角度來說,封閉系統的混亂度會變得越來越高,即熵會增加。

一些人認為,既然熱力學第一定律表明能量是守恆的,那麼,如果從海水等環境中吸收熱量就能制造出可以不斷做功的機器。雖然這並不違反能量守恆定律,但透過熱力學第二定律可知,能量轉換具有方向性,這意味著第二類永動機無法實作。

熱力學第三定律

這一定律表明,理論上存在一個最低溫度——絕對零度,此時系統的熵為零,但這個溫度是無法達到的。這是因為在絕對零度下,粒子停止運動,但宇宙中並沒有絕對靜止這樣的狀態。最低溫度的大小為0開氏度,或者相當於-273.15攝氏度。

Q3:熱力學四大定律中分別對應時間的什麼性質?

這個沒有對應關系啊。也就只有第二定律才能和時間有一點點關系而已。但也沒有什麼對應

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Q4:熱力學三大定律的內容是什麼?

答:熱力學三大定律+熱力學第零定律,構成了熱力學的四個基本定律。

我們分別來看:

熱力學第一定律:即能量守恆定律!

這是人類在不斷總結中得到的,說的是能量既不能創生也不能泯滅,對應公式為ΔU=ΔQ+ΔW;但是在相對論中,這條定律將更正為質能守恆定律。

熱力學第二定律:即是熵增定律!

可以表述為:熱量只能自發地,從高溫物體傳遞到低溫物體,而不能自發地從低溫物體傳遞到高溫物體。公式為ΔS≥ΔQ/T,即是說一個封閉系統的熵,只能增加或者不變,不可能減小。

這條定律的誕生並不順利,它和能量守恆定律相互獨立,甚至到了十九世紀末,還有很多人質疑這條定律,比如麥克斯韋提出著名的“麥克斯韋妖”,就是質疑熱力學第二定律的。

麥克斯韋妖之所以違背熱力學第二定律,是因為信息的獲取,並不能不勞而獲。

熱力學第三定律:絕對零度不可達到!

絕對零度意味著系統的熵為零,換句話說,熱力學過程在有限步驟中不可能達到絕對零度;而且在量子力學中,更不允許這樣的狀態存在!

熱力學第零定律:熱平衡定律!

該定律說的是,兩個熱力學系統都和第三個系統達到熱平衡,那麼這兩個系統也必定處於熱力學平衡。正是這一定律,使得熱力學溫度有了嚴格的定義。

以上就是熱力學的四個基本定理,各自獨立,缺一不可!

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Q5:熱力學四大定律中分別對應時間的什麼性質?

這個沒有對應關系啊。也就只有第二定律才能和時間有一點點關系而已。但也沒有什麼對應

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