文档介绍：:..题目:对热力学第二定律的思考姓名:贺兴龙学号:201105080206摘要:热力学第二定律是从大量实验事实中总结得到的又最初的两种表述到卡诺定理再到克劳修斯爛的引出,波尔兹曼等式,到最后的炳增加原理,由于它是实验定律,没有较精确的理论证明,所以几个世纪来遭到不少反对的声音,但无论怎么说热力学第二定律是关于在有限空间和时间内,一切和热运动有关的物理、化学过程具有不可逆性的经验总结。它对于人类改进蒸汽机、内燃机和开发利用能源具有重要的指导意义。当然现在还存在很多现象需要我们去探索与总结,所以物理探索的步伐永远都不会停正文:首先我要说热力学是个实验定律,它是从大量社会实践和生产屮得到,早期有两种中表述:Kelvin(开尔文)说法-不可能从单一热源取热使之全部变为功而不产生其他变化。乂可表述为第二类永动机不可能制成;Clausius(克劳修斯)说法一热不能自动地由低温热源传到高温热源而不发生其他变化。最后人们总结出一个更为概括和精确的原理,即爛增加原理:一个孤立系统的爛永不减少。其数学表述为TdS》二dU-dA。这是针对的是任意系统,假如是孤立系统则有:dQ二0即由热力学第二定律,dU-dA=0得TdS》二0即dS》二0这就是爛增加原理1824年,法国陆军工程师卡诺在他发表的论文“论火的动力”中提出了著名的“卡诺定理”,找到了提高热机效率的根木途径,但卡诺在当时是采用“热质说”的错误观点来研究问题的。从1840年到1847年间,在迈尔、焦耳、亥姆霍兹等人的努力下,热力学第一定律以及史普遍的能量守恒定律建立起来了。“热动说”的正确观点也普遍为人们所接受。1848年,开尔文爵士根据卡诺定理,建立了热力学温标。它完全不依赖于任何特殊物质的物理特性,从理论上解决了各种经验温标不相一致的缺点。这些为热力学第二定律的建立准备了条件。1850年,克劳修斯从“热动说”出发重新审查了卡诺的工作,考虑到热传导总是自发地将热量从高温物体传给低温物体这一事实,得出了热力学第二定律的初次表述。后来历经多次简练和修改,逐渐演变为现行物理教科书中公认的“克劳修斯表述”。与此同时,开尔文也独立地从卡诺的工作中得出了热力学第二定律的另一种表述,后来演变为更精炼的现行物理教科书中公认的“开尔文表述”。上述对热力学第二定律的两种表述是等价的,通过构造模型及热力学过程,通过热力学第二定律及反证法可以由一种表述的正确性完全可以推导出另一种表述的止确性。再由开尔文表述通过构造热力学过程就可以得出卡诺定理油卡诺定理就得出了在可逆过程屮的克劳修斯等式,从而引出爛的概念,在不可逆过程中的克劳修斯不等式从而经过推导证明得岀热力学第二定律的数学表述在热力学中尤其要区分可逆过程和不可逆过程,前者是指系统与外界的温差无限小,压强无限小,及不存在耗散效应的力学过程,实验得出凡与热现象有关的过程都是不可逆过程,凡与热现象无关的过程都是可逆的。这就说明了与热相关的过程存在时间不反演性,所有不涉及热现象的物理规律均时间反演对称,,通俗地讲就是时光倒流;而物理定律时间反演对称则指,经过时间反演后,该定律依然成立. 以牛顿定律为例,:一物体由静止开