热力学定律


热力学定律

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热力学定律【热力学定律】热力学定律是描述物理学中热学规律的定律,包括热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律 。其中热力学第零定律又叫热平衡定律,这是因为热力学第一、第二定律发现后才认识到这一规律的重要性;热力学第一定律即能量守恆定律;热力学第二定律有多种表述,也叫熵增加原理 。
基本介绍中文名:热力学定律
外文名:thermodynamic law
表达式:dQ=dU+dA
提出者:范霍夫
套用学科:化学动力学
发现理论1901年,范霍夫因发现化学动力学定律和渗透压,提出了化学反应热力学动态平衡原理,获第一个诺贝尔化学奖 。1906年能斯特提出了热力学第三定律,认为通过任何有限个步骤都不可能达到绝对零度 。这个理论在生产实践中得到广泛套用,因此获1920年诺贝尔化学奖 。
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1931年翁萨格发表论文“不可逆过程的倒数关係”,阐明了关于不可逆反应过程中电压与热量之间的关係 。对热力学理论作出了突破性贡献 。这一重要发现放置了20年,后又重新被认识 。1968年获诺贝尔化学奖 。1950年代,普利戈金提出了着名的耗散结构理论 。1977年,他因此获诺贝尔化学奖 。这一理论是当代热力学理论发展上具有重要意义的大事 。它的影响涉及化学、物理、生物学等广泛领域,为我们理解生命过程等複杂现象提供了新的启示 。第一定律实质能量守恆与转换定律是自然界的基本规律之一 。它指出: 自然界中的一切物质都具有能量, 能量不可能被创造, 也不可能被消灭; 但能量可以从一种形态转变为另一种形态, 且在能量的转化过程中能量的总量保持不变 。热力学第一定律是能量守恆与转换定律在热现象中的套用, 它确定了热力过程中热力系与外界进行能量交换时, 各种形态能量数量上的守恆关係 。我们知道, 运动是物质的属性, 能量是物质运动的度量 。分子运动学说阐明了热能是组成物质的分子、原子等微粒的杂乱运动———热运动的能量 。既然热能和其他形态的能量都是物质的运动, 那幺热能和其他形态的能量可以相互转换, 并在转化时能量守恆完全是理所当然的 。在工程热力学的範围内, 主要考虑的是热能和机械能之间的相互转换与守恆, 所以第一定律可表述为:“热是能的一种, 机械能变热能, 或热能变机械能的时候, 它们间的比值是一定的 。” 或“ 热可以变为功, 功也可变为热 。一定量的热消失时必产生相应量的功;消耗一定量的功时必出现与之对应的一定量的热 。”热力学第一定律是人类在实践中累积的经验总结, 它不能用数学或其他的理论来证明, 但第一类永动机迄今仍未造成以及由第一定律所得出的一切推论都与实际经验相符合等事实, 可以充分说明它的正确性 。基本内容能量是永恆的,他不会被谁製造出来,也不会被谁消灭 。但是热能可以给动能提供动力,而动能还能够再转化成热能 。普遍的能量转化和守恆定律在一切涉及热现象的巨观过程中的具体表现 。热力学的基本定律之一 。表征热力学系统能量的是内能 。通过作功和传热,系统与外界交换能量,使内能有所变化 。根据普遍的能量守恆定律,系统由初态
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经过任意过程到达终态
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