热力学第二定律的发展与应用
热力学第二定律的研究与应用
热力学第二定律的研究与应用热力学是研究能量转化与传递规律的学科，而热力学第二定律则是其中的重要基石。
本文将对热力学第二定律进行深入的研究，并讨论其在实际应用中的意义。
第一部分：热力学第二定律的基本原理热力学第二定律是指自然界中存在一个偏向性，即能量在转化与传递过程中的一种趋势。
根据热力学第二定律，能量自然趋向于从高温物体传递到低温物体，而不会出现自发地从低温物体传递到高温物体的现象。
根据热力学第二定律的原理，热量不可能自发地从低温物体传导到高温物体，也不能自发地从低温物体转化为其他形式的能量。
这个原理可以用来解释自然界中许多现象和过程，从宏观层面到微观层面，热力学第二定律的存在都得到了验证。
然而，热力学第二定律并不是绝对的，而是统计规律的一种表达。
在微观层面，存在着一定概率的微观过程，使得热量从低温物体传递到高温物体或者从低温物体转化为其他形式的能量。
然而，这种概率非常低，在宏观层面几乎可以忽略不计，因此热力学第二定律被广泛应用于热力学系统的研究和工程实践中。
第二部分：热力学第二定律的应用热力学第二定律在实际应用中具有重要的意义，为我们认识和改造自然界提供了理论依据。
下面将围绕能源利用和环境保护两个方面，讨论热力学第二定律的应用。
1. 能源利用根据热力学第二定律，能量自然趋向于从高温物体传递到低温物体，即热量只能由高温区域引入系统，而无法从低温区域自发地产生。
这个原理对于能源的高效利用至关重要。
通过合理设计和优化能源系统，可以充分利用高温热量来产生功或做有用的工作，从而提高能量的利用效率。
在实际工程应用中，热力学第二定律的应用可以通过热力循环、热泵、热交换等方式实现。
2. 环境保护热力学第二定律的应用还有助于环境保护。
在能源利用过程中，热力学第二定律限制了能量的转化效率，使得系统在能量转化过程中会产生一定量的废热。
为了减少废热的排放，可以通过热能回收技术对废热进行利用，提高整个系统的能量利用效率。
热力学第二定律
热力学第二定律热力学第二定律是热力学领域中的基本定律之一，它描述了自然界中的物质运动和能量转化的方向性。
本文将详细介绍热力学第二定律的概念、原理及其在热力学系统中的应用。
1. 热力学第二定律的概念热力学第二定律是指在孤立系统中，任何自发过程都会导致熵的增加，而不会导致熵的减少。
其中，孤立系统是指与外界没有物质和能量交换的系统，熵是描述系统无序程度或混乱程度的物理量。
2. 热力学第二定律的原理热力学第二定律有多种表述形式，其中最常用的是凯尔文-普朗克表述和克劳修斯表述。
2.1 凯尔文-普朗克表述凯尔文-普朗克表述认为不可能通过单一热源从热能的完全转化形式（即热量）中提取能量，并将其完全转化为功。
该表述包括两个重要概念：热机和热泵。
热机是指将热能转化为功的设备，而热泵则是将低温热源的热量转移到高温热源的设备。
2.2 克劳修斯表述克劳修斯表述认为不可能存在这样的过程：热量从低温物体自发地传递到高温物体。
这一表述可由热力学第一定律和熵的概念推导得出。
3. 热力学第二定律的应用热力学第二定律在能量转化和机械工程领域具有广泛的应用。
以下将介绍几个实际应用。
3.1 热机效率根据热力学第二定律，热机的效率不可能达到100%，即不可能将一定量的热能完全转化为功。
热机的效率定义为输出功与输入热量之比，常用符号为η。
根据卡诺热机的理论，热机的最高效率与工作温度之差有关。
3.2 热力学循环过程热力学循环过程是指系统在经历一系列状态变化后，最终回到初始状态的过程。
根据热力学第二定律，热力学循环过程中所涉及的热机或热泵的效率不可能大于卡诺循环的效率。
3.3 等温膨胀过程等温膨胀过程是热力学第二定律的应用之一。
在等温膨胀过程中，系统与热源保持恒温接触，通过对外做功来改变系统的状态。
根据热力学第二定律，等温膨胀过程无法实现自发进行，必须进行外界功输入才能实现。
4. 热力学第二定律的发展和突破随着科学技术的发展，人们对热力学第二定律的认识不断深化。
热力学第二定律的影响与应用
热力学第二定律的影响与应用热力学第二定律被誉为热力学中最重要的定律之一，其影响和应用也不仅仅局限于热力学领域，而是涉及到从环境保护到能源利用等众多方面。
本文将就热力学第二定律的影响与应用展开阐述。
一、热力学第二定律的原理热力学第二定律提出了热能无法从低温物体自发地流向高温物体的原则，即热量永远只能从热源向冷源流动，其体现为热力学第二定律的两种表述：1、卡诺定理：每个循环热机的效率都不可能达到只从单一热源吸热并完全转化为功的效率，仅当工作介质在与尽可能高温的热源接触并在与尽可能低温的环境接触时，效率才能最大。
2、克劳修斯表述：不可能从单一热源吸热并将热量完全转化为功而不产生其他影响。
热力学第二定律的原理突出了热力学的“不可逆性”，即热力学系统的一部分的知识无法单独回到初始状态。
这一原理广泛适用于热力学领域中的各个过程和实际问题。
二、影响：环境保护作为环境科学的重要理论基础之一，热力学第二定律主要通过三种途径体现其对环境的影响：1、利用低品位能源低品位能源包括太阳能、地热能、海洋能等，它们有着广阔的应用前景。
由于低品位能源的储存寿命较长，而且再生能力也较强，因此，它们可以更好地适应环境保护的要求，广泛应用于多领域。
2、减少能源的浪费热力学第二定律认为热能无法从高温物体自发地流向低温物体，因此，它强调对能量的优化使用和关注浪费。
在环境保护角度，可以借助这个原理指导企业和个人在生产和日常生活中的能源消费行为，充分利用能源、减少能源的浪费，实现节能减排。
3、降低产生废气和废水的可能性废气和废水的产生既会对环境造成污染，同时也是能源的浪费。
热力学第二定律提示我们，产生废气和废水的物质温度较高，因此，关注温度的变化是我们如何预防和减少废气和废水产生的关键之一。
三、应用：能源利用热力学第二定律在能源的利用方面，同样有着广泛的应用，如下：1、冷源利用热力学第二定律强调了热能的传递方向，因此，当环境温度较低时，可以将热能转化为冷能，从而达到冷源的利用和节约应用的效果。
热力学第二定律及其应用
热力学第二定律及其应用热力学第二定律是热力学中的一个基本定律，描述了热传递的方向以及热机效率的限制。
它对于能源转化和熵增原理都具有重要意义。
本文将详细讨论热力学第二定律及其应用。
一、热力学第二定律的基本原理热力学第二定律可以通过各种形式表述，其中最基本的形式是Clausius表述：热量不会自发由低温物体传递到高温物体。
这也意味着热量只能通过热力机械方式从高温物体抽取，进行功的转化。
这个定律的一个重要推论是热机效率的限制。
热机效率是指热机从热源中吸收的热量与输出的功之间的比值。
根据热力学第二定律，任何具有高温热源和低温热源的热机，其效率都不可能达到100%。
这是因为热量无法完全转化为功，必然会有一部分热量在低温环境中散失。
二、热力学第二定律的应用热力学第二定律在现实生活和工程实践中有着广泛的应用。
以下是其中几个重要的应用领域：1. 热机的效率热力学第二定律限制了热机的效率，这对于能源转化具有重要意义。
根据卡诺循环理论，理想的热机效率取决于高温热源和低温热源的温度差异。
所以，在设计热机时，需要尽可能增大温度差，以提高效率。
2. 制冷和空调系统热力学第二定律还对制冷和空调系统产生了重要影响。
根据传热学的基本原理，热量自发地从高温物体传递到低温物体，因此，制冷系统需要通过压缩、膨胀过程将热量从低温环境中抽取，并释放到高温环境中。
3. 熵增原理热力学第二定律还涉及到熵增原理。
根据熵增原理，一个孤立系统内的熵总是增加的，而不会减少。
熵是一个描述系统无序程度的物理量，熵增的过程被认为是不可逆的。
根据熵增原理，热力学第二定律可以和统计力学的微观解释相联系。
4. 热力学循环热力学第二定律也对热力学循环的可逆性和不可逆性提供了解释。
根据热力学第二定律，可逆循环是一种在气体状态方程和过程中可逆进行的循环。
而不可逆循环则是无法完全回到初始状态的循环，其中一部分热量会被散失。
总结：热力学第二定律是热力学中的基本定律，描述了热传递的方向和热机效率的限制。
热力学第二定律及其应用
热力学第二定律及其应用热力学第二定律是热力学的重要基本原理之一，它描述了热能在自然界传递和转化的过程中的一些普遍规律。
这个定律的核心概念是“熵的增加”，也就是说，所有封闭系统的熵必定会随时间的推移而增加。
熵是用来描述系统有序程度的物理量，它可以理解为系统的混乱程度。
熵的增加意味着系统内部的无序程度增加，也就是说，分子的排列和运动变得越来越随机。
这个过程是不可逆的，也就是说，熵增加的趋势是系统自发而然的，而不会逆转。
热力学第二定律有许多重要的应用。
其中之一是在能量转化中的应用。
根据第二定律，能量在转化过程中总是倾向于从高能态转移到低能态。
这是因为，能量的转化必然伴随着熵的增加，而只有高能态向低能态转移，才能使系统的熵增加。
这个过程被形象地称为“自然的放松”或者“自由能降低”。
另一个重要的应用是在自由能计算中。
自由能是热力学系统中可以利用的能量，它包括了系统的内能和能量转化过程中所发生的熵变。
自由能的变化可以用来预测系统的稳定性和化学反应的方向。
根据热力学第二定律，一个系统趋向于在某个平衡态下达到最低自由能。
因此，在化学反应中，当自由能变化为负时，反应是自发的；而当自由能变化为正时，反应是不自发的。
除了能量转化和自由能计算外，热力学第二定律还有许多其他的应用。
例如，在热机和制冷机的设计中，第二定律给出了它们的效率的上限。
根据卡诺循环定理，卡诺循环是一个理想的热机循环，其效率取决于工作物质的温度差。
从理论上讲，只有在极端条件下接近零温度才能达到100%的效率。
这个原理对于实际热机和制冷机的设计和改进具有重要的指导意义。
另一个有趣的应用是在信息理论中。
信息可以被看作是一种特殊形式的能量，而热力学第二定律告诉我们，信息的传递和处理也是伴随着熵的增加的。
信息论的核心概念是“信息熵”，它类似于热力学中的熵，用来描述信息的无序程度。
热力学第二定律对于理解信息传递和处理的限制和特性具有重要意义。
总而言之，热力学第二定律是热力学的基本原理之一，它描述了能量传递和转化过程中的一些普遍规律。
热力学第二定律的理解与应用
热力学第二定律的理解与应用热力学第二定律是热力学基本原理之一，它描述了热能传递的不可逆性以及自然界中的一些普遍现象。
本文将深入探讨热力学第二定律的原理、应用以及它在现实生活中的意义。
一、热力学第二定律的基本原理热力学第二定律是指在孤立系统中，热量不会自发地从低温物体传递给高温物体。
这一定律可以用来解释很多自然现象，比如热流的方向、热机效率等。
根据热力学第二定律，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能反向传递。
这是因为热量传递是以熵的增加为代价的。
熵是一个描述系统混乱程度的量，它与物质的无序程度有关。
系统的熵增加意味着物质更趋向于无序状态，而热量的传递恰恰是增加了系统的熵。
二、热力学第二定律的应用热力学第二定律在工程和科学领域有着广泛的应用。
以下是其中几个重要的应用：1. 热机效率根据热力学第二定律，热机的效率受到一定的限制。
卡诺热机是满足最高效率的热机，其效率与工作温度之差有关。
利用热力学第二定律，我们可以计算出热机的最大理论效率。
2. 熵增原理熵增原理是热力学第二定律的重要推论之一。
它表明孤立系统的熵总是增加的，从而增加了系统的混乱程度。
这一原理可以应用于许多方面，比如环境保护和能源利用等。
在能源利用方面，通过最大限度地减少系统的熵增，可以提高能量利用效率。
3. 低温物体的制冷原理制冷原理是热力学第二定律的重要应用之一。
根据热力学第二定律，热量不会自发地从低温物体传递给高温物体。
这一原理被应用于制冷技术中，通过对高温物体吸热，从而使低温物体降温，实现循环制冷。
三、热力学第二定律的意义热力学第二定律是自然界存在的一个普遍规律，它对我们的生活和科学研究具有重要意义。
首先，热力学第二定律揭示了自然界的不可逆性和混乱趋势。
它帮助我们理解为什么事物在自然界中总是朝着更加无序的状态发展。
其次，热力学第二定律对于能源利用和环境保护具有指导意义。
通过最大限度地减少系统的熵增，我们可以提高能源利用效率，减少能源浪费。
热力学第二定律的理解和应用
热力学第二定律的理解和应用热力学是研究能量转化和传递规律的一门学科，热力学第二定律是热力学中最基本的定律之一，它规定了在热力学系统中不可避免的熵增加现象。
熵是一个有着很深的物理学背景的复杂概念，它是热力学中一个非常实用的理论工具。
熵虽然与微观物质和过程密切相关，但是它的物理学背景却很复杂，难以用直接的科学语言来解释其含义。
本文将讨论热力学第二定律的一些理论知识，探讨其应用的实用价值。
1. 热力学第二定律的理解热力学第二定律是热力学中表述热量能量转化的一项基本定律。
在热力学中，“热量”一词指的是能够转移热能的能源。
热力学第二定律可以表述为：在一个孤立的热力学系统中，不可避免地存在一种热量转换机制，它促使熵增加，有时也称为能量向热量转化的不可逆性。
换句话说，热力学第二定律阐明了热向热量的不可逆性，这意味着能量转移的方向是有限制的。
热力学第二定律的理解是这样的：一个孤立的热力学系统不可避免地发生熵增加的现象。
熵的增加在热力学中与自然过程的不可逆性紧密联系在一起。
在一个孤立的热力学系统中，所有过程的总和一定是自然和的，即熵的总和要增加。
这些过程可以是化学反应、电化学过程、阴极腐蚀、原子间的相互作用等等。
2. 热力学第二定律在汽车工程中的应用汽车工程中的热力学是一种应用于引擎设计和性能评估的热力学分支。
在未来的汽车工程中，能源消耗的改进将是最重要的目标之一。
由于汽车发动机需要转化热能为机械能，因此热力学在此领域中具有重要的应用价值。
在汽车发动机中，热力学第二定律有多种应用。
例如，在热力学中，热量向其他形式的能量转换是不可逆的过程。
汽车工程师会尝试在发动机运行过程中最大化逆转过程，因为这对于减少燃油消耗和废物排放有很大的影响。
从理论上讲，将热量转换为机械能有多种方法，但实际上只有一种方法最为高效，即内燃机和热慢化机。
这些机器通过利用压缩气体来将热能转换为动力能量。
也就是说，在受限的条件下，我们往往依靠热力学第二定律产生最小的损失。
热力学第二定律的应用及其意义
热力学第二定律的应用及其意义热力学是研究热现象及其转化与变化的科学，其中第二定律被誉为热力学的核心。
它阐明了热量的自发传递方向，是实现能量转换的基础。
本文将探讨热力学第二定律的应用及其意义。
一、热力学第二定律的概述热力学第二定律是指在一定条件下，热量会从高温区自发地流向低温区。
换句话说，热量不会自发地从低温区流向高温区。
这个自然规律被称为热力学第二定律，也被称为热传递的方向性定律。
热力学第二定律的意义在于：它规定了热转换的方向，热量只能在温度差的作用下自发传递，从而推动热机和制冷机的运转，实现能量转换。
二、热力学第二定律的应用1. 热机热机是利用热力学第二定律进行能量转换的装置。
它的工作原理基于热二定律的规定，利用温度差驱动热量从高温区自发传递到低温区，从而产生功。
热机的运转原理是先将工作物质加热至高温状态，然后通过温差流入低温区，抽取部分热量进行工作，将未经过转换的热量排放至低温区。
这样，热机就通过热量转换产生了功。
2. 制冷机制冷机是利用热力学第二定律实现制冷的装置。
它的工作原理与热机相似，但是实现的过程却相反。
制冷机利用电能或其他形式的能量输入，使制冷剂处于低温区，从而吸收环境中的热量，使环境变得更加凉爽。
具体过程是将工作物质释放至低温区，通过液化和再蒸发的过程吸热，并带走环境中的热量。
3. 热力学循环热力学循环是指在一定条件下循环进行的热量转换过程。
热力学循环是应用热力学第二定律的基础。
在热力学循环中，通过控制工作物质的温度状态，使热量自发地从高温区流向低温区，从而用来产生功或者吸热实现制冷。
三、热力学第二定律的意义热力学第二定律在能量转换方面具有重要意义。
它规定了热量自发传递的方向，以及能量的转换方向。
这个规律可以应用到各种能量转换中，如能量的生产、传输和利用。
如果不考虑热力学第二定律的作用，我们就无法正确地找到能量转换的方向，也就无法利用能量进行生产和科技发展。
热力学第二定律也为我们理解周围世界提供了帮助。
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浅论热力学第二定律的发展与应用————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：热工学课程论文题目浅论热力学第二定律的发展与应用学院工程技术学院专业机械设计制造及其自动化年级2012级学号姓名指导教师成绩2014年12 月目录摘要 (5)1 前言 (5)2 热力学第二定律的建立及其发展 (5)2.1 热力学第二定律建立的历史过程 (5)2.2 热力学第二定律的实质 (6)2.2.1可逆过程与不可逆过程 (6)2.2.2开氏与克氏的两种表述 (6)2.3 热力学第二定律的含义 (7)3 热力学第二定律的应用 (7)3.1 通过熵增原理，理解能源危机 (7)3.2 理解时间的流逝 (8)3.3 黑洞温度的发现 (8)3.4 形成宇宙的耗散结构理论 (9)4 总结 (9)参考文献: (9)浅论热力学第二定律的发展与应用xxxxxx西南大学工程技术学院2012级机械设计制造及其自动化1班摘要:热力学第二定律是热力学的基本定律之一，是指热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体或者说不可能制造出只从一个热源取得热量，使之完全变成机械能而不引起其他变化的循环发动机。
它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。
本文综述了该定律的提出、演变历程、并介绍了它在工农业生产和生活中的应用。
关键词:热力学第二定律演变历程应用1 前言热力学第二定律，不仅决定了能量转移的方向问题，对信息技术，生命科学以及人文科学的发展都起到了非常重要的作用，应用极其广泛。
热力学第二定律对新世纪的科学技术乃至整个社会的发展都产生重要影响。
2 热力学第二定律的建立及其发展2.1 热力学第二定律建立的历史过程19世纪初，巴本、纽可门等发明的蒸汽机经过许多人特别是瓦特的重大改进，已广泛应用于工厂、矿山、交通运输，但当时人们对蒸汽机的理论研究还是非常缺乏的。
热力学第二定律就是在研究如何提高热机效率问题的推动下，逐步被发现的，并用于解决与热现象有关的过程进行方向的问题。
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本途径，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更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，由一种表述的正确性完全可以推导出另一种表述的正确性。
2.2 热力学第二定律的实质2.2.1可逆过程与不可逆过程一个热力学系统，从某一状态出发，经过某一过程达到另一状态。
若存在另一过程，能使系统与外界完全复原，则原来的过程称为“可逆过程”。
反之，如果用任何方法都不可能使系统和外界完全复原，则称之为“不可逆过程”。
可逆过程是一种理想化的抽象，严格来讲现实中并不存在。
大量事实告诉我们：与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆过程。
2.2.2开氏与克氏的两种表述开尔文从热功转换的角度表述了第二定律：不可能从单一热源吸取热量使之完全转变为功而不产生其它影响。
也就是说：自然界中任何形式的能都可以变成热，而热却不能在不产生其他影响的条件下完全变成其他形式的能。
德国物理学家克劳修斯从热量传递的方向性角度，提出了热力学第二定律的另一种表述：热量可以自发地从较热物体传递至较冷物体，但不能自发地较冷物体传递至较热物体。
在自然条件下这个转变过程是不可逆的，要使热传递方向倒转，只有靠消耗功来实现。
2.3 热力学第二定律的含义热力学第二定律，热力学基本定律之一，内容为不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。
热力学第二定律，也可以确定一个新的态函数——熵。
可以用熵来对第二定律作定量的表述。
第二定律指出在自然界中任何的过程都不可能自动地复原，要使系统从终态回到初态必需借助外界的作用，由此可见，热力学系统所进行的不可逆过程的初态和终态之间有着重大的差异，这种差异决定了过程的方向。
在孤立系统内对可逆过程，系统的熵总保持不变；对不可逆过程，系统的熵总是增加的。
这个规律叫做熵增加原理。
这也是热力学第二定律的又一种表述。
3 热力学第二定律的应用3.1 通过熵增原理，理解能源危机按热力学第二定律的数学表达式，对于与外界既无能量交换又无物质交换的孤立系统，必有ds ＞0，这就是熵增原理。
在孤立系统或绝热系统中进行的一切不可逆过程向熵增加的方向演化，直到熵函数达到最大为止。
在孤立或绝热条件下，系统自发地由非平衡态趋向平衡态的过程，正是一种熵增的过程。
平衡态对应最大熵，一定的外部条件确立系统的平衡态，最大熵也是指在一定外部条件下的最大。
当人们燃烧煤、石油原子核，能量的问题并无变化，从热力学第一定律来看这一切，能量不会消失，也就不可能有能源危机。
但是如果从热力学第二定律来看这一切， 就会使人们担心。
燃烧资源，其结果是世界的熵无情地增加，它所贮存的能量的“质”随之衰退，并向空间弥散，于是我们把自己带进了能源危机之中。
我们要做的不是保住能的数量，而是要珍惜它的“质”，应该合理使用能量，降低熵的产生，提高能量的利用效率，并不断开发新能源。
3.2 理解时间的流逝热力学第二定律是自然界所有单方向变化过程的共同规律，而时间的变化就是一个单向的不可逆的过程，因此可以这样假设：时间的运动方向，就是熵增加的方向。
由此，热力学第二定律就给出了一个时间箭头，通过进一步研究表明，能量守恒与时间的均匀性有关，即热力学第一定律告诉我们，时间是均匀流逝的。
这两条定律合在一起就是：时间在向着特定的方向均匀地流逝着。
3.3 黑洞温度的发现1972年，30岁的英国青年物理学家霍金，提出了黑洞的“面积定理”。
证明了黑洞的面积A 随时间变化只能增加，不能减少，即 0δA >。
这个定理认为，物质落入黑洞、两个黑洞相撞等导致黑洞面积增加的过程，是可以发生的。
而一个黑洞分裂为两个黑洞的情况，由于会导致黑洞面积减少，因而是不可能发生的。
面积定理，不由使人想起热力学中的“熵”。
几乎与此同时，青年物理学家贝根斯坦和斯马尔，各自独立得出了关于黑洞的一个重要公式。
这个公式把黑洞的一些参量组合成了类似于热力学第一定律的形式Q V J A k M δδδπδ+Ω+=8 式中M 、J 、Q 分别是黑洞的总质量、总角动量、总电荷；A 、Ω、V 分别是黑洞的表面积、转动角速度和表面上的静电势。
k 称为黑洞的表面重力。
此公式与普通转动物体的热力学第一定律表达式Q V J S T U δδδδ+Ω+=非常相似。
式中U 、T 、S 分别是系统的内能、温度和熵；Ω、J 、V 、Q 等物理意义与前式类似。
比较这两个公式不难看出，黑洞面积A 确实像熵S ，而黑洞的表面重力k非常像温度T。
3.4 形成宇宙的耗散结构理论著名比利时物理学家普利高津认为热力学第二定律是自然界的一条基本规律，他在不违背热力学第二定律的条件下，找到了开放系统由无序状态变为新的有序状态的途径。
他认为，开放系统的熵可以定义为Ｓ＝ｄＳｉ＋ｄＳｅ其中ｄＳｉ为熵产生，由系统内不可逆过程产生；ｄＳｅ为熵流，由系统与外界交换能量或物质所引起。
熵产生ｄＳｉ远不可能为负值，而熵流ｄＳｅ则可正可负还可以是零。
由于外界有时候有负熵流入，系统的总熵可以保持不变乃至减小，系统保持稳定或者达到有序形成“耗散结构”。
由此，普利高津得出我们的宇宙是一个无限发展的开放系统，自然界不会变得越来越无序，而会变得越来越丰富多彩，会形成各种新的有序结构，宇宙不可能处于“热寂”状态。
从目前人类对天文观测的事实发现，宇宙是向着“热寂”发展，从而证实了普利高的热力学第二定律的应用正确性。
4 总结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止。
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