1樓：匿名使用者
熱力學第二定律的建立與表述
熱力學第二定律是在熱力學第一定律（能量守恆定律）建立後不久建立起來的，它的建立與19世紀20年代卡諾對於熱機的研究有著密切的關係。卡諾在探索提高熱機效率的研究工作中，抓住了熱機的本質，撇開了各種次要因素，抽象出乙個僅僅工作於乙個高溫熱源和乙個低溫熱源（冷源）間的理想熱機（卡諾熱機），他把這樣乙個熱機比擬為水輪機：「我們可以足夠確切地把熱的動力比之於瀑布……瀑布的動力取決於液體的高度和液體的量；而熱的動力同樣取決於所用熱質的量以及熱質的『下落高度』，即交換熱質的兩物體之間的溫度差。
」卡諾所處的時代正是熱質說佔統治地位的時代，卡諾的這段話也是熱質說的反映。現在看起來當然是不對的，但是他得到的結論卻是正確的：「單獨提供熱不足以給出推動力，還必須要冷。
沒有冷，熱將是無用的。」他已經接觸到了熱力學第二定律的邊緣。
英國物理學家開爾文（原名湯姆遜）在研究卡諾和焦耳的工作時，發現了某種不和諧：按照能量守恆定律，熱和功應該是等價的，可是按照卡諾的理論，熱和功並不是完全相同的，因為功可以完全變成熱而不需要任何條件，而熱產生功卻必須伴隨有熱向冷的耗散。他在2023年的一篇**中說：
「熱的理論需要進行認真改革，必須尋找新的實驗事實。」同時代的克勞修斯也認真研究了這些問題，他敏銳地看到不和諧存在於卡諾理論的內部。他指出卡諾理論中關於熱產生功必須伴隨著熱向冷的傳遞的結論是正確的，而熱的量（即熱質）不發生變化則是不對的。
克勞修斯在2023年發表的**中提出，在熱的理論中，除了能量守恆定律以外，還必須補充另外一條基本定律：「沒有某種動力的消耗或其他變化，不可能使熱從低溫轉移到高溫。」這條定律後來被稱作熱力學第二定律。
克勞修斯的表述在現代教科書中一般表述為：
不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。
第二年（2023年）開爾文提出了熱力學第二定律的另一種表述方式，開爾文的表述在現代教科書中一般表述為：
不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變成有用功而不產生其他影響。
開爾文的表述更直接指出了第二類永動機的不可能性。所謂第二類永動機，是指某些人提出的例如製造一種從海水吸取熱量，利用這些熱量做功的機器。這種想法，並不違背能量守恆定律，因為它消耗海水的內能。
大海是如此廣闊，整個海水的溫度只要降低一點點，釋放出的熱量就是天文數字，對於人類來說，海水是取之不盡、用之不竭的能量源泉，因此這類設想中的機器被稱為第二類永動機。而從海水吸收熱量做功，就是從單一熱源吸取熱量使之完全變成有用功並且不產生其他影響，開爾文的說法指出了這是不可能實現的，也就是第二類永動機是不可能實現的。因此熱力學第二定律的開爾文表述也可簡述為：
第二類永動機是不可能造成的。
克勞修斯和開爾文關於熱力學第二定律的表述是完全等價的，他們都是指明了自然界巨集觀過程的方向性，或不可逆性。克勞修斯的說法是從熱傳遞方向上說的，即熱量只能自發地從高溫物體傳向低溫物體，而不可能從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化。這裡「不引起其他變化」是很重要的。
利用致冷機就可以把熱量從低溫物體傳向高溫物體，但是外界必須做功。開爾文的說法則是從熱功轉化方面去說的。功完全轉化為熱，即機械能完全轉化為內能可以的，在水平地面上運動的木塊由於摩擦生熱而最終停不來就是乙個例子。
但反過來，從單一熱源吸取熱量完全轉化成有用功而不引起其他影響則是不可能的。所謂「單一熱源」，是指溫度均勻並且保持恆定的熱源，如果熱源的溫度不是均勻的，則可以從溫度較高處吸收熱量，又向溫度較低處放出一部分，這就等於工作在兩個熱源之間了。所謂「不產生其他影響」，是指除了從單一熱源吸熱，這些熱量全部用來做功以外，其他都沒有變化。
如果沒有「不產生其他影響」這個限制，從單一熱源吸熱而全部轉化為功是可以做到的，例如理想氣體在等溫膨脹過程中，氣體從熱源吸熱而膨脹做功，由於這過程中理想氣體保持溫度不變，而理想氣體又不考慮分子勢能，因此氣體的內能保持不變，從熱源吸收的熱量就全部轉化成了功，但是這過程中氣體的體積膨脹了，因此不符合「不產生其他影響」的條件。下面我們從反面來說明這兩種說法的確是等價的：
①如果我們否定克勞修斯的說法，認為熱量可以自發地從低溫物體b傳向高溫物體a，見圖4－l（a）的示意圖，設這個熱量為q，我們再設想有乙個卡諾熱機，從高溫熱源a吸取熱量q，一部分轉化為有用功w，另一部分q′傳給了低溫熱源b，這樣的整個過程中，高溫熱源a沒有發生變化，相當於只從低溫熱源b吸收了（q－q′）的熱量而全部轉化為有用功，而不產生其他影響，從而開爾文的說法也就被否定了。
②反過來，如果我們否定了開爾文的說法，認為可以從單一熱源a吸取熱量，全部轉化為有用功而不產生其他影響，見圖4－1（b）的示意圖，設這部分熱量為q1，做的有用功為w1（q1－w1），我們再設想這部分有用功是帶動乙個理想的致冷機工作，它從另乙個低溫熱源b處吸收熱量q2，向熱源a放出熱量q1′，則滿足q1′=q2＋w1，而q1=w1，所以q1′=q2＋q1。這樣，總的效果相當於從低溫熱源b處吸收了熱量q。，向高溫熱源a放出的熱量q1′，在補償了q1以後，正好也是q2，這就等於熱量q。
自發地從低溫熱源b傳向了高溫熱源地並沒有發生其他變化，這就否定了克勞修斯的說法。
以上我們從正反兩個方面說明了關於熱力學第二定律的兩種說法是等價的，它們都是關於自然界涉及熱現象的巨集觀過程的進行方向的規律。其實，熱力學第二定律還可以有其他很多種不同的表述方式。例如我國有一句成語「覆水難收」，其實是「覆水不收」。
臉盆裡的水潑到地上，是不可能再收回來的，這也可以看作是熱力學第二定律的一種表述形式。廣義地講，只要指明某個方面不可逆過程進行的方向性就可以認為是熱力學第二定律的一種表述，因為所有不可逆。
《初中物理專題分析》
2樓：匿名使用者
熱力學第二定律又稱熵增原理，
熱力學第二定律的兩種表述是什麼？微觀統計意義是什麼
3樓：匿名使用者
熱力學第二定律有兩種基本表述，第一種是（1）克勞休斯表述：不可能把熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其它變化；第二種是（2）開爾文表述：不可能製成一種迴圈動作的熱機，從單一熱源取熱，使之完全變為功而不引起其它變化。
開爾文表述還可以表述成：第二類永動機不可能實現。
除此之外，熱力學第二定律還可以表述成熵增加原理：孤立系統的熵永不自動減少，熵在可逆過程中不變，在不可逆過程中增加。
從微觀統計意義上講，熱運動則是大量分子的無規則運動。無規則運動要變為有規則運動的機率極小，而有規則的運動變成無規則運動的機率大。乙個不受外界影響的孤立系統，其內部自發的過程總是由機率小的狀態向機率大的狀態進行，從此可見熱是不可能自發地變成功的。
4樓：小提莫愛吃蘑菇
微觀統計的意義就是系統混亂度的數學意義。就是混亂度取自然對數。
熱力學第二定律的微觀意義
5樓：yongyuan愛夢潔
熱現象涉及到大量粒子的無規運動。第二定律告訴我們，無規運動並不是完全"無規"的，熱現象要滿足一定的"規律"。第二定律不是經驗的總結，"唯象" 的描述。
第二定律的物理本質要通過"微觀"或統計的描述來理解。
（1）功變熱：機械能（分子定向運動的動能）轉變為熱 能（分子無規則運動的能量，即內能），微觀上是大量分子的有序運動向無序運動轉化。
（2）熱傳遞：大量分子的無序運動由於熱傳遞而增大。
（3）氣體絕熱自由膨脹：分子運動狀態（分子的位置分布）更加無序。
總結：一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行。
注意：熱力學第二定律是一條統計規律，只適用於大量分子的集體
什麼是熱力學第二定律，什麼是熱力學第二定律，有什麼意義
熱力學第一定律 u q w.系統在過程中能量的變化關係.在熱力學中,系統發生變化是,設與環境之間交換的熱為q,與環境交換的功為w,可得熱力學能 亦稱內能 的變化為 u q w 或 u q w 目前通用這兩種說法,以前一種用的多 為了避免混淆,物理中普遍使用第一種,而化學中通常是說系統對外做功,故會用...
熱力學第二定律為什麼是死亡定律，熱力學第二定律到底什麼意思？
熱力學第二定律可以說是熱力學中最具生機和活力的部分。1850年，克勞修斯結合焦耳的發現以及卡諾的理論，總結成了熱力學第一和第二定律。他引入了 熵 的概念。將熱力學第二定律表述為 對一熱力學系統所經歷的任一不可逆過程，其熵變必須大於零，所以熱二律又被稱為 熵增加原理 熱力學第二定律真實的反映了熱力學系...
50分求解釋熱力學第二定律急啊
自發過程總的熵bai變du 都是大於0的 zhis總 s系 s環 0 若總熵變 大dao於0為自發過程,若版總熵變小於0系統已權達到平衡系統熵變可逆過程 s q t 等溫可逆 s q t 自發過程 s q t s環可以用q環 t環計算 q環 t環 q t環其中q為系統從環境吸收的熱量 熱力學第二定律...