功可以全部转化为热,而热量不能全部转化为功.这句话对吗?请老师举例说明对热力学第二定律的理解。绝热膨胀过程中,气体的内能全部转化成了机械能而没有散热等能量耗散,
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/23 20:04:22
功可以全部转化为热,而热量不能全部转化为功.这句话对吗?请老师举例说明对热力学第二定律的理解。绝热膨胀过程中,气体的内能全部转化成了机械能而没有散热等能量耗散,
功可以全部转化为热,而热量不能全部转化为功.这句话对吗?
请老师举例说明对热力学第二定律的理解。绝热膨胀过程中,气体的内能全部转化成了机械能而没有散热等能量耗散,
功可以全部转化为热,而热量不能全部转化为功.这句话对吗?请老师举例说明对热力学第二定律的理解。绝热膨胀过程中,气体的内能全部转化成了机械能而没有散热等能量耗散,
对
热力学第二定律
①热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体(不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化,这是按照热传导的方向来表述的).
②不可能从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响(这是从能量消耗的角度说的,它说明第二类永动机是不可能实现的).
特别注意的是开尔文叙述中有“循环动作”这一点
是错的。我确定。老师说过。
错
热力学第二定律:不可能从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响。
但也有可能在有其他影响的情况下,是全部的热量全部转化为功
这句话是错的。
第二定律开尔文表述:不可能从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响。
从上述表达可以看出,只有在不产生其它影响的条件下,从单一热源吸热全部变功才是不可能的(被客观规律所禁止的)。也就是说第二定律并不禁止下列情形:存在其他变化时,热全部变功。或者说:“从单一热源取热,把它全部变为功”并非不可能,但只有在发生其他变化时,才能实现。
你举的例子中根本没有...
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这句话是错的。
第二定律开尔文表述:不可能从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响。
从上述表达可以看出,只有在不产生其它影响的条件下,从单一热源吸热全部变功才是不可能的(被客观规律所禁止的)。也就是说第二定律并不禁止下列情形:存在其他变化时,热全部变功。或者说:“从单一热源取热,把它全部变为功”并非不可能,但只有在发生其他变化时,才能实现。
你举的例子中根本没有吸热,无法直接说明题目中说法不正确。尽管你的例子作为反驳的证据听起来有些道理(参见文末)。
更恰当的例子是理想气体等温膨胀,明显过程中气体将从外界(单一热源,即一个恒温热源)吸取的热量全部变为有用功推动活塞工作。这一过程中发生了其它变化,即气体体积、压强的变化。第二定律并不限制这样的过程的发生。
要正确理解开尔文表述需要注意两点:
1.单一热源的概念
2.不产生其它影响的意义:它实际上隐含了做功系统的状态不变,即系统必须经历一个循环过程。请进一步理解。
做了这样的理解后,开表述也可改为:系统不可能在一个循环中,将一恒温热源的内能取出一部分,并将这部分能量完全转为功或机械能。
请思考为何开表述中要规定单一热源。
我们经常听到这样的表达:机械能可以无条件转为内能,而内能不可无条件转为机械能。这也是一种正确的表达。这句话的抽象性很高,意思是说,在自然界中发生的机械运动都有自发的变为热运动的趋势,如果外界不加干预,最终都会变成热运动(实际过程中摩擦处处存在);反过来,要使热运动变为机械运动也并非完全没有可能,但外界必须加以某种干预才能变为现实。
对于一个孤立系统,外界不存在任何干预,在此情形下,系统内所有形式的运动(不限于机械运动)终将变为热运动。在这个系统中,内能永远也不会变其它能。请注意:上面的说法并不否认系统中有一部分的内能可以转为功,但要使这个过程发生,系统的其它部分必然要付出更大的代价,即其他部分必然同时发生功变内能。总的来看整个孤立系统中不会有净的内能变功,只会有净的功变内能。
如果你对上面两段有了充分的认识,那么恭喜你,你基本领会了第二定律的精髓。
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