請問什麼叫做second law efficiency

時間 2022-05-25 09:15:07

1樓:匿名使用者

【熱力學第二定律】熱力學的基本定律之一。它是關於在有限空間和時間內,一切和熱運動有關的物理、化學過程具有不可逆性的總結。自熱力學第一定律被發現以後,人們注意到許多自行發生的過程都是單方向的,例如熱量從高溫物體傳到低溫物體,液體由高處向低處流動,氣體的擴散與混合,其反向自行發生的過程雖然沒有違反第一定律,卻從來還沒有發現過,可見除了第一定律外,必定還有其他的定則在限制這些過程的發生。

克勞修斯、開爾文等人,從將熱轉變為功時遇到的經驗歸納成熱力學第二定律。它實質上指出了巨集觀熱現象的不可逆性。它的表述有很多種,但實際上都是互相等效的。

如下列幾種表述:

1.克勞修斯表述:克勞修斯在2023年提出的。

熱量總是自動的從高溫物體傳到低溫物體,不可能自動地由低溫物體向高溫物體傳遞。在它的表述中,指出在自然條件下熱量只能從高溫物體向低溫物體轉移,而不能由低溫物體自動向高溫物體轉移,這個轉變過程是不可逆的。若想讓熱傳遞方向逆轉,則必須消耗功才能實現。

2.開爾文表述:開爾文在2023年提出的。

不存在這樣一種迴圈過程,系統從單一熱源吸取熱量,使之完全變為有用功而不產生其他影響。表述中的「單一熱源」是指溫度均勻並且恆定不變的熱源;「其他影響」指除了由單一熱源吸熱,把所吸的熱用來作功以外的任何其他變化。若有其他影響產生時,把由單一熱源吸來的熱量全部用來對外作功是可能的。

自然界中任何形式的能都可能轉變成熱,但熱卻不能在不產生其他影響的條件下完全變成其他形式的能,這種轉變在自然條件下也是不可逆的。熱機在執行過程中,可連續不斷地將熱變為機械功,一定伴隨有熱量的損失。第二定律和第一定律兩者有所不同。

第二定律闡明瞭過程進行的方向性。

開爾文還將它表述為:第二種永動機是不可能造成的。第二種永動機就是能從單一的熱源吸收熱量使之完全變為有用的功而不產生其他影響的機器。

除克勞修斯、開爾文的表述外,還有各種不同的陳述,例如,熱效率為100%的熱機是不可能造成的;熱傳導、摩擦所產生的熱現象是不可逆的;不需要由外加功而可操作的致冷機是不可能造成的等等。不論如何描述,其內容彼此相同,不外乎主張不可逆變化的存在。從分子運動論的觀點看,熱運動是大量分子的無規則運動,而作功則是大量分子的有規則的運動。

無規則運動要變為有規則運動的機率極小,而有規則的運動變成無規則運動的機率大。一個不受外界影響的孤立系統,其內部自發的過程總是由機率小的狀態向機率大的狀態進行,總是從包含微觀狀態數目少的巨集觀狀態向包含微觀狀態數目多的巨集觀狀態進行。由此可見熱是不可能自發地變成功,這就是熱力學第二定律的統計意義。

根據熱力學第零定律,確定了態函式——溫度;根據熱力學第一定律,確定了態函式——內能和焓;根據熱力學第二定律,也可以確定一個新的態函式——熵。可以用熵來對第二定律作定量的表述。

熱力學第二定律在引入熵的概念後,可用數學形式表示。其積分形式為

式中不等號對應於不可逆過程,等號對應於可逆過程,角碼1和2分別表示系統的初狀態和末狀態,s表示系統的熵。熱力學第二定律的微分形式

式中不等號對應於不可逆過程,等號對應於可逆過程。在孤立系統內對可逆過程,系統的熵總保持不變;對不可逆過程,系統的熵總是增加的。這個規律叫做熵增加原理。

熵的增加表示系統從機率小的狀態向機率大的狀態演變,也就是從比較有規則、有秩序的狀態向更無規則、更無秩序的狀態演變。

2樓:天意愛娜腿

這個意思是第二法則效率。就是實際效率/最佳效率。

3樓:lx無罪

不知道。ls似乎對~

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