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热力学第二定律的解释和例题

更新时间:2024-06-27 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

热力学第二定律的解释和例题


热力学第二定律的克劳修斯表述为:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响;开尔文-普朗克表述为:不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。这两种表述均说明,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,除非外界影响。换句话说,自然发生的热传导过程具有方向性,即热量会从高温处传递到低温处。vRu物理好资源网(原物理ok网)

此外,热力学第二定律还有熵增加原理,即在一个封闭系统中,总是趋向于自然地朝着熵(一个量度系统复杂性和有序性的物理量)增加的方向变化。这表明即使在孤立系统中,某些能量也可能转化为可供我们使用的形式(如机械能、电能等),但这个过程总是伴随着熵的增加。vRu物理好资源网(原物理ok网)

总的来说,热力学第二定律告诉我们自然过程总是倾向于从有序走向无序,以及不可能从单一热源将热完全转换为有用的功。这些原理在能源利用、工程设计、环境保护等领域有着重要的应用。vRu物理好资源网(原物理ok网)


A. 热机一定能够将热量从高温热源传递到低温热源,并且对外做功。vRu物理好资源网(原物理ok网)

B. 热机不可能将热量从高温热源传递到低温热源,并且对外做功。vRu物理好资源网(原物理ok网)

C. 热机有可能将热量从高温热源传递到低温热源,但不一定对外做功。vRu物理好资源网(原物理ok网)

D. 热机不可能将热量从低温热源传递到高温热源。vRu物理好资源网(原物理ok网)

参考答案:B。热力学第二定律指出,在一个封闭系统中,自然过程的方向是从无序向有序,即从高温向低温。在这个例子中,热机试图将热量从高温热源传递到低温热源,这是符合自然过程方向的。但是,它还需要对外做功,这是违反热力学第二定律的,因为根据熵增原理,系统的熵(表示无序度)应该增加,而不是减少。因此,选项A和C是错误的,而选项B是正确的。选项D显然是错误的。vRu物理好资源网(原物理ok网)

希望这个例子能够为您提供一些帮助!vRu物理好资源网(原物理ok网)


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