热力学第二定律数学表达公式

Question

如题所述

Answer 1

热力学第二定律的数学表达式是:ds≥δQ/T。

热力学第二定律的表述:

热力学第二定律是阐明与热现象相关的各种过程进行的方向、条件及限度的定律。由于工程实践中热现象普遍存在，热力学第二定律应用范围极为广泛，诸如热量传递、热功互变、化学反应、燃料燃烧、气体扩散、混合、分离、溶解、结晶、辐射、生物化学、生命现象、信息理论、低温物理、气象以及其他许多领域。

热力学第二定律的克劳修斯说法：

1850年，克劳修斯(DudolfClausius)从热量传递方向性的角度提出：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。

这里指的是“自发地、不付代价地”。通过热泵装置的逆向循环可以将热量自低温物体传向高温物体，并不违反热力学第二定律，因为它是花了代价而非自发进行的。非自发过程（热量自低温传向高温）的进行，必须同时伴随一个自发过程（机械能转变为热能）作为代价、补充条件，后者称为补偿过程。

热力学第二定律的开尔文说法：

1824年，卡诺(SadiCarnot)最早提出了热能转化为机械能的根本条件：“凡有温度差的地方都能产生动力。”实质上，它是热力学第二定律的一种表达方式。随着蒸汽机的出现，人们在提高热机效率的研究中认识到，只有一个热源的热动力装置是无法工作的，

要使热能连续地转化为机械能至少需要两个（或多于两个）温度不同的热源，通常以大气中的空气或环境温度下的水作为低温热源，另外还需有高于环境温度的高温热源，例如高温烟气。

1851年左右，开尔文(LordKelvin)和普朗克(MaxPlanck)等人从热能转化为机械能的角度先后提出更为严密的表述，被称为热力学第二定律的开尔文说法:不可能制造出从单一热源吸热、使之全部转化为功而不留下其他任何变化的热力发动机。