热力学第一定律和第二定律

Question

如题所述

Answer 1

热力学有三大基本定律,在地球化学研究中应用得较多的是热力学第一定律和热力学第二定律。

热力学第一定律的数学表达式是:

地球化学

式中:Q为由系统和环境间的温度差引起的能量交换形式;△U为系统内能的改变值;A为系统与环境交换的功,热力学中的功包括体积功和非体积功(如表面功和电功)。从式(4.1)中可以看出,体系从外界交换获得的热能除了消耗于体系与外界交换能量时所做的功外,全部转化为内能。热力学第一定律的实质是:能量不论是从一个物体传给另一个物体,或者从一种形式转化成另一种形式,其总量不变,这就是能量守恒(和能量转化)定律。

热力学第二定律的数学表达式是:

地球化学

式中:η为有效工作系数;Q₁为高温热源提供的全部热量值;Q₁-Q₂为热量交换过程能转化成功的热量值;T₁、T₂分别为高温物体和低温物体的初始绝对温度值。热力学第二定律的实质是:在热-功能量的转化中,功能全部转换成热,而热不能全部转换成功。在地球化学研究领域中,热力学第二定律及其派生的各类热力学参数计算式被广泛应用。