热力学三大定律
0102热力学三大定律
•8
4. 热力学关系(适用于相变和化学变化)
G (T2 ) G (T1 ) SdT
T1
T2 G (T2 ) G (T1 ) T1 T2 T1
T2
H为常数 1 1 H dT H T T 2 T 1 2
p2
G ( p 2 ) G ( p1 ) Vdp
1. (A)T =
V2
V1
1 1 V1 RT ln a V2 V V 1 2
RT a pdV 2 dV V1 V V
V2
•2
2. dU=TdS – pdV
a p S U p 2 p T T V T V V T V T V2 a 1 1 ( U )T 2 dV a V1 V V V 2 1
绝热
n=nA + nB T, 2V
•1
解：注意两气体的始、终态 p1 V2 (S )T nR ln nR ln V1 p2
1mol A,T,V 1mol B,T,V n=nA + nB T, 2V
(1)不同种理想气体同温同压下混合 A和B: V2 /V1=2; p1 /p2(终态分压) = 2
S S dS dV dT V T T V
dT dp C p T nR p 若是液体、固体，右边第二项可忽略。 对于实际气体，使用其气态方程求偏微商
dT p dS CV dV T T V dT V dS C p dp T T p
•1
3 理想气体的atto循环由下面四个可逆步骤构成 (A)气体绝热可逆压缩； (B)恒容升温，气体从环境吸热； (C)气体经绝热可逆膨胀做功； (D)恒容降温回到原态。 该循环的T-S 图为（ D ）
三大热力学定律的内容
三大热力学定律的内容热力学是研究能量转化与传递规律的学科，是物理学的重要分支之一。
热力学定律是热力学研究的基础，它们揭示了能量守恒和热能传递的规律。
下面将逐一介绍三大热力学定律的内容。
第一定律：能量守恒定律能量守恒定律是热力学中最基本的定律之一，也是自然界中普遍存在的基本规律。
能量守恒定律表明，在任何一个封闭系统中，能量的总量是恒定不变的。
换句话说，能量既不能从不存在的地方产生，也不能消失到不存在的地方去。
能量守恒定律可以用以下方式表达：在一个封闭系统中，能量的增加等于系统所吸收的热量与做功之和。
这个定律告诉我们，能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量保持不变。
第二定律：热力学第二定律热力学第二定律是热力学中最重要的定律之一，它揭示了热能传递的方向性和不可逆性。
热力学第二定律可以从两个方面来理解：热力学不可逆性原理和熵增原理。
热力学不可逆性原理指出，自然界中存在着一种不可逆的现象，即热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。
这意味着热量只能自高温物体传递到低温物体，而不能反过来。
熵增原理是热力学第二定律的另一个表述。
熵是描述系统无序程度的物理量，熵增原理指出，在一个孤立系统中，熵总是趋向于增加，而不会减少。
这意味着自然界中的过程是趋向于无序的，而不是有序的。
例如，热量从高温物体传递到低温物体时，熵会增加，系统的无序程度也会增加。
第三定律：绝对零度定律绝对零度定律是热力学中的第三大定律，它规定了温度的下限。
根据绝对零度定律，当一个物体的温度降到绝对零度时，也就是零开尔文（-273.15摄氏度），物体的分子热运动将停止。
绝对零度定律的提出是由于研究物体的热容性质时发现，随着温度的降低，物体的热容趋向于零。
这表明，在绝对零度附近，物质的分子热运动几乎完全停止，物体的热容也趋近于零。
绝对零度定律在热力学中具有重要的应用价值。
例如，在研究低温物理学和超导材料时，绝对零度定律被广泛应用。
总结热力学定律是研究能量转化和热能传递规律的基础，它们分别是能量守恒定律、热力学第二定律和绝对零度定律。
自然法则三大定律包括哪些
自然法则三大定律包括哪些
自然界是一个巨大而复杂的系统，我们身处其中，被无数法则所约束。
在这些
法则中，有三条被称为自然法则三大定律，它们是无法被改变或逃避的。
这三大定律分别是：
第一定律：能量守恒定律
能量守恒定律是自然界最基本的法则之一。
简单地说，能量既不能被创造也不
能被毁灭，只能转化形式。
这意味着在任何封闭系统中，总能量始终保持不变。
无论是地球上的物理过程还是宇宙中的星系运行，都遵循着这一定律。
第二定律：熵增定律
熵增定律是热力学中的基本原理，也是自然法则三大定律之一。
简单地说，熵
是系统中无序程度的度量，而熵增定律表明所有封闭系统的熵都会随时间增加。
这意味着系统趋向于更高的无序状态，而不是有序状态。
第三定律：热力学第三定律
热力学第三定律规定了当物体接近绝对零度时，其熵趋于一个固定值，不再发
生变化。
这意味着在绝对零度下，系统的无序程度会达到最小值。
这个定律对于研究低温物理学和凝聚态物理学等领域具有重要意义。
综合来看，自然法则三大定律包括能量守恒定律、熵增定律和热力学第三定律。
这些定律揭示了自然界中能量和熵的变化规律，深刻影响着我们对世界的认识和理解。
要想更好地探索自然世界，理解和遵守这些定律至关重要。
热力学三大定律内容 如何解读热力学三个定律
热力学三大定律内容如何解读热力学三个定律
有很多的同学是非常想知道，热力学三大定律内容是什幺，如何解读热力学三个定律，小编整理了相关信息，希望会对大家有所帮助！
1热力学三大定律的内容有哪些通常表述为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零。
是否存在降低温度的极限？1702年，法国物理学家阿蒙顿已经提到了“绝对零度”的概念。
他从空气受热时体积和压强都随温度的增加而增加设想在某个温度下空气的压力将等于零。
根据他的计算，这个温度即后来提出的摄氏温标约为-239°C，后来，兰伯特更精确地重复了阿蒙顿实验，计算出这个温度为-270.3°C。
他说，在这个“绝对的冷”的情况下，空气将紧密地挤在一起。
他们的这个看法没有得到人们的重视。
直到盖-吕萨克定律提出之后，存在绝对零度的思想才得到物理学界的普遍承认。
1848年，英国物理学家汤姆逊在确立热力温标时，重新提出了绝对零度是温度的下限的。
1906年，德国物理学家能斯特在研究低温条件下物质的变化时，把热力学的原理应用到低温现象和化学反应过程中，发现了一个新的规律，这个规律被表述为：“当绝对温度赵于零时，凝聚系(固体和液体）的熵（即热量被温度除的商）在等温过程中的改变趋于零。
”德国着名物理学家普朗克把这一定律改述为：“当绝对温度趋于零时，固体和液体的熵也趋于零。
”这就消除了熵常数取值的任意性。
1912年，能斯特又这一规律表为绝对零度不可能达到原理：“不可能使一个物体冷却到绝对温度的零度。
”这就是热力学第三定律。
在统计物理学上，热力学第三定律反映了微观运动的量子化。
在实际意义。
热力学三定律
谢谢聆听 请多指教
数学表达式：Δ U=W+Q
热力学外界对系统做功
热量Q
系统从外界吸收热 量
内能改变量ΔU
系统内能增加
取负值 -
系统对外界做功
系统对外界放出热 量
系统内能减少
特殊情况：①绝热过程：Q=0，关键词：绝热材料 ②气体向真空扩散，W=0
热力学第一定律
第一类永动机：不消耗能量却源源不断对外 做功。
热力学第三定律
第四 部分
热力学温度永远不可达到绝对零度
热力学第三定律
开氏温度计算公式： T=t+273.15K
说明：摄氏度t，单位℃， 开尔文温度T，单位K 威廉·汤姆逊
小结
热力学三大定律是是热力学研究的基础
重点：热力学热力学第一定律和热力学第三定律考题方式：计算题
热力学第二定律出题方式:填空选择
第一类永动机违背热力学第一定律，也违背 了能量守恒定律。
热力学第二定律
热力学第二定律两种表述
①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。
②开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变 为有用功而不引起其他变化。
第三 部分
热力学第二定律
热传导的方向性：热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行， 但相反方向却不能自发地进行，即热传导具有方向性，是一个不可逆过 程。 说明：①“自发地”过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程。 XT
热力学四大定律
热力学第零定律
目录
热力学第一定律
热力学第二定律
热力学第三定律
热力学第零定律（平衡定律）
第一 部分
内容：如果两系统分别和第三个系统达到热
热力学三大定律。
热力学三大定律。
1. 热力学第一定律热力学第一定律是指能量守恒定律，即在任何物理或化学过程中，能量都不能被创造或被毁灭，只能转化为其他形式。
这个定律适用于封闭和开放系统，并用于描述系统中传热和做功的热流量和机械功。
如果一个系统在一段时间内对外部做功，那么它的内能会减少，而如果这个系统吸收了热能，那么它的内能将增加。
这个定律的重要性在于它对于能量转化的描述，为能量的利用和管理提供了基础。
2. 热力学第二定律热力学第二定律是指热力学过程的方向性，即热量从高温物体传递到低温物体，而不会发生反向传递。
这个定律描述了系统能量转移的方向性和过程，因为不同温度之间的热量很难通过其他机制进行传递。
在某些情况下，这个定律还可以用于预测系统的能量转化和熵增的方向。
由于热力学第二定律在工程和自然科学中的应用相当广泛，因此对其的理解和应用是科学家和工程师必备的技能。
3. 热力学第三定律热力学第三定律是指温度趋近于绝对零度时，系统的熵趋于一个常数，即零熵。
这个定律是热力学中最重要的定律之一，因为它有助于我们了解系统的行为，并使我们能够在不同的温度下进行比较。
由于绝对零度是温度的下限，在此温度下物质的热运动趋近于零，因此这个定律还有助于我们了解物质的行为和性质。
在计算机科学、化学和物理学等领域中，热力学第三定律广泛应用于理论建模和实验观测中。
总之，热力学三大定律描述了能量转化、系统方向性和温度下限等系统属性。
这些定律在物理学、化学、工程学和生物学等领域中都有着广泛的应用，为科学家和工程师们提供了一个研究、探索和理解自然世界的重要工具。
自然法则三大定律出自哪本书中的内容
自然法则三大定律出自哪本书中的内容
自然法则三大定律是指热力学中的三大定律，分别为热力学第零定律、热力学
第一定律和热力学第二定律。
这些定律是热力学的基础，对于理解能量转化和热力学过程起着重要作用。
热力学第零定律
热力学第零定律是热力学中的基本定律之一，它规定了热平衡系统之间的温度
相等。
换句话说，如果系统A与系统B分别与系统C处于热平衡状态，那么系统
A与系统B之间也将处于热平衡状态。
这个定律的提出为热力学体系的温度刻画
提供了基础。
热力学第一定律
热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表述。
它说明了能量在物理过程
中的转换规律，即能量不会从不存在到存在，也不会从存在变成不存在，只会在物理过程中转化形式或从一个系统转移到另一个系统。
这个定律对热力学过程的研究和能量利用具有重要的指导意义。
热力学第二定律
热力学第二定律是热力学中的一条重要定律，它规定了自然界热量传递的方向，即热量永远自高温物体传递到低温物体，热力学过程的方向性。
这个定律揭示了自然界能量转化的趋势性，也为热机效率等问题提供了理论基础。
总的来说，自然法则三大定律是热力学的基础定律，对于热力学过程的研究和
应用至关重要。
这些定律可以追溯到19世纪热力学的早期发展阶段，通过实验和
理论研究逐渐形成完整的体系。
对这些定律的深入理解有助于我们更好地认识自然界的行为规律和能量转化过程。
希望通过这篇文档的介绍，让读者对自然法则三大定律的来源和重要性有了更
清晰的认识。
热力学三大定律以及对生活的启示
浅谈热力学三大定律及其对生活的启发姓名:周清清学号:131******** 热力学方法是物理化学这门自然学科的一种主要的研究方法，该方法研究范畴为宏观方法，即以由大量粒子组成的宏观体系作为研究对象，从经验总结出的热力学第一定律和热力学第二定律为理论基础，引出了一些热力学公式或结论，从而来解决物质变化过程中的能量平衡、相平衡和化学平衡等问题。
这里，值得强调的是，热力学方法属于宏观方法，因此，在研究问题时，不考虑物质系统内部粒子的围观变化，只需考虑物质系统变化前后状态的宏观性质。
下面简单介绍一下三大定律：1) 热力学第一定律：简单地说，就是能量守恒定律。
其表述形式有多种，例如，隔离系统中能量的形式可以互相转化，但是能量的总值不变；第一类永动机不可能制造成功。
封闭系统的热力学第一定律数学表达式：U+∆=QW它表明封闭系统中的热力学能的改变量等于变化过程中系统与环境间传递的功与热的总和。
它告诉我们：一个孤立的系统内，其能量是稳定的，不会发生变化。
2)热力学第二定律：它的实质在于它揭示了一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的这一客观规律，反映了实际宏观过程进行的条件和规律，指明了各种运动形式之间存在着差异。
一种运动形式不同于另一种运动形式，各种运动都有自身的特点, 不能相互代替。
热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但是不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物体；它要告诉我们的是，一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，从反面的角度来理解就是，在一个孤立的系统内，如果要维持一个局部有序运动，必然导致另一局部更加无序，从而才能保证总是能量守恒。
换而言之，局部有序是以牺牲局部无序为代价的结果，但是这种现象达到平衡后，最终仍会回归无序。
3) 热力学第三定理：绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零。
它的意义就是告诉我们，如果要形成有序排列的完美无缺的晶体，其熵值为零。
熵是热量转化为功的程度，或者是分子无序程度。
化学热力学三大定律
化学热力学三大定律English Answer:First Law of Thermodynamics.The first law of thermodynamics is the law of conservation of energy. It states that energy cannot be created or destroyed, only transferred or transformed from one form to another. This is commonly expressed by the equation:ΔE = Q W.Where:ΔE is the change in energy of the system.Q is the heat added to the system.W is the work done by the system.Second Law of Thermodynamics.The second law of thermodynamics is the law of entropy. It states that the entropy of an isolated system always increases over time. This is often interpreted as a measure of disorder or randomness. The second law can be expressed mathematically as:ΔS ≥ 0。
Where:ΔS is the change in entropy of the system.Third Law of Thermodynamics.The third law of thermodynamics is the law of unattainability of absolute zero. It states that it is impossible to reach a temperature of absolute zero (0 Kelvin). This is because at absolute zero, the entropy of a system would reach its minimum value, which is zero.Chinese Answer:热力学三大定律。
热力学三大定律精讲
热力学三大定律精讲热力学是物理学的一个重要分支，以研究能量转化和物质间相互作用为主要对象。
在热力学研究中，有三大定律被广泛接受并应用，它们分别是“热力学第一定律”、“热力学第二定律”和“热力学第三定律”。
本文将深入探讨这三大定律的内涵和应用。
热力学第一定律热力学第一定律，也称能量守恒定律，指出能量不会产生或消失，只会由一种形式转化为另一种形式。
换句话说，系统能量的改变等于系统对外做功的大小减去系统从外界获得的热量。
这一定律为热力学提供了基本框架，是研究能量转化的基础。
热力学第二定律热力学第二定律是热力学的核心原理之一，也被称为熵增原理。
该定律指出，热永不能自然地从低温物体传递到高温物体，系统的熵永不减少。
这意味着自然界中的过程总是朝着熵增的方向发展，系统从有序向无序演化。
热力学第二定律为我们提供了判断自然界过程方向的重要依据。
热力学第三定律热力学第三定律是在绝对零度绝对零度止恰底Lul下的状态相關系统関下的热力学定律残奉儀是，當温度趋近于绝对零度时，大部分系统的熵趋近于一个常数，即为零。
它指出，在温度绝对为零的情况下，物质的熵也将为零，系统处于最低能量状态。
热力学第三定律为我们提供了有关绝对零度温标的重要信息，也为我们研究物质性质提供了理论依据。
总结通过以上对热力学三大定律的阐述，我们可以看到它们在热力学研究和工程应用中的重要性。
热力学第一定律奠定了能量守恒的基础，第二定律告诉我们自然界的不可逆性，第三定律为我们解释了系统在绝对零度时的行为。
这三大定律相互联系，共同构成了热力学基本原理的框架，对于理解和应用热力学知识具有重要意义。
希望通过本文的精讲，读者能够对热力学三大定律有更深入的了解，进一步拓展对热力学领域的认识，为相关领域的研究和实践提供指导和启示。
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热力学三大定律
如热力学三大定律的名字的福，它有三个定律。下面是店铺给大
家整理的热力学三大定律，供大家参阅!
热力学第零定律
热力学第零定律：如果两个热力学系统均与第三个热力学系统处
于热平衡，那么它们也必定处于热平衡 。也就是说热平衡是递传的。
热力学第零定律是热力学三大定律的基础，它定义了温度。
(因为在三大定律之后，人类才发现其重要性，故称为“第零定
律”)
热力学第一定律
热力学第一定律也就是能量守恒定律。
内容
一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它
做功的和。(如果一个系统与环境孤立，那么它的内能将不会发生变
化。)
表达式:△U=W+Q
符号规律：热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功，
向外界散热和内能减少的情况，因此在使用:△U=W+Q时，通常有如
下规定：
①外界对系统做功，W>0，即W为正值。
②系统对外界做功，也就是外界对系统做负功，W<0,即W为负
值
③系统从外界吸收热量，Q>0，即Q为正值
④系统从外界放出热量，Q<0，即Q为负值
⑤系统内能增加，△U>0，即△U为正值
⑥系统内能减少，△U<0，即△U为负值
理解
从三方面理解
1.如果单纯通过做功来改变物体的内能，内能的变化可以用做功
的多少来度量，这时物体内能的增加(或减少)量△U就等于外界对物体
(或物体对外界)所做功的数值，即△U=W
2.如果单纯通过热传递来改变物体的内能，内能的变化可以用传
递热量的多少来度量，这时物体内能的增加(或减少)量△U就等于外界
吸收(或对外界放出)热量Q的数值，即△U=Q
3.在做功和热传递同时存在的过程中，物体内能的变化，则要由
做功和所传递的热量共同决定。在这种情况下，物体内能的增量△U就
等于从外界吸收的热量Q和对外界做功W之和。即△U=W+Q
能量守恒定律
内容
能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化
为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。
能量的多样性
物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷具有电能、原子
核内部的运动具有原子能等等，可见，在自然界中不同的能量形式与
不同的运动形式相对应。
不同形式的能量的转化
“摩擦生热”是通过克服摩擦力做功将机械能转化为内能;水壶中
的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起，表明内能转化为机械能;电
流通过电热丝做功可将电能转化为内能。这些实例说明了不同形式的
能量之间可以相互转化，且这一转化过程是通过做功来完成的。
能量守恒的意义
1.能的转化与守恒是分析解决问题的一个极为重要的方法，它比
机械能守恒定律更普遍。例如物体在空中下落受到阻力时，物体的机
械能不守恒，但包括内能在内的总能量守恒。
2.能量守恒定律是19世纪自然科学中三大发现之一，也庄重宣告
了第一类永动机幻想的彻底破灭。
3.能量守恒定律是认识自然、改造自然的有力武器，这个定律将
广泛的自然科学技术领域联系起来。
第一类永动机(不可能制成)
不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器。
其不可能存在，因为违背的能量守恒定律
热力学第二定律
热力学第二定律有几种表述方式：
克劳修斯表述热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，
但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物体;开尔文-普朗克表述不
可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响。
熵表述随时间进行，一个孤立体系中的熵总是不会减少。
关系
热力学第二定律的两种表述(前2种)看上去似乎没什么关系，然而
实际上他们是等效的，即由其中一个，可以推导出另一个。
意义
热力学第二定律的每一种表述，揭示了大量分子参与的宏观过程
的方向性，使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具
有方向性。
微观意义
一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
第二类永动机(不可能制成)
只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变
化的热机。
∵第二类永动机效率为100%，虽然它不违法能量守恒定律，但大
量事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热源，热机要不
断地把吸取的热量变成有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低
温物体，因此效率不会达到100%。第二类永动机违反了热力学第二
定律。
热力学第三定律
热力学第三定律通常表述为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体
的熵值为零。或者绝对零度(T=0K)不可达到。
R.H.否勒和E.A.古根海姆还提出热力学第三定律的另一种表述形
式：任何系统都不能通过有限的步骤使自身温度降低到0k,称为0K不
能达到原理。