一、自然过程的方向性 热力学第二定律的表述
1.自然过程的方向性
(1)可逆过程和不可逆过程
①可逆过程
一个系统由某一状态出发,经过某一过程到达另一状态,如果存在另一过程,它能使系统和外界完全复原,即系统回到原来的状态,同时消除原来过程对外界的一切影响,则原来的过程称为可逆过程.
②不可逆过程
如果用任何方法都不能使系统与外界完全复原,则原来的过程称为不可逆过程.
(2)热传导的方向性
①热量可以自发地由高温物体传给低温物体,或者由物体的高温部分传给低温部分.
②热量不能自发地由低温物体传给高温物体.
③热传递是不可逆过程,具有方向性.
(3)功和热相互转变的方向性
①功转变为热这一热现象是不可逆的,具有方向性.
②热转变为功这一热现象也是不可逆的,具有方向性.
(4)结论
凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性.
2.热力学第二定律的表述
(1)第一种表述(克劳修斯表述)
不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化.(说明热传递的方向性)
(2)第二种表述(开尔文表述)
不可能从单一热源吸取热量,使之完全用来做功而不引起其他变化.(说明功热转化的方向性)
热力学第二定律的这两种表述是等价的.热现象的宏观过程是不可逆的.
(3)第二类永动机
①定义
从单一热源吸取热量并使之完全转化为功而不引起其他影响的机器.
②第二类永动机不可能制成
第二类永动机虽然不违背热力学第一定律,但违背了热力学第二定律.
③热力学第二定律的又一表述
第二类永动机是不可能实现的.