热力学第二定律

　　1.两种表述：

　　(1)按传热的方向性表述：

　　①内容：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

　　②含义：

　　a.热量会自发地从高温物体传到低温物体，在传递过程中不会对其他物体产生影响;

　　b.如果有其他作用，热量有可能从低温物体传到高温物体;

　　c.如果没有其他作用，热量不可能从低温物体传到高温物体。

　　(2)按机械能与内能转化的方向性表述：

　　①内容：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。

　　②含义：

　　a.从单一热源吸收热量，一般来说只有部分转化为机械能，所以第二类永动机是不可能制成的;

　　b.机械能转化为内能是自然的，可以全部转化;

　　c.如果引起其他变化，可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功。

　　这两种表述是等价的，都揭示了自然界的基本规律：一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，即一切与热现象有关的宏观的自然过程都是不可逆的。

 　(1)微观意义：一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。

　　(2)熵：

　　①概念:物理学中用字母Ω表示一个宏观状态所对应的微观状态的数目，用字母S表示熵，有,式中k叫做玻尔兹曼常量。

　　②熵增加原理:

　　a.内容：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小。如果过程可逆，则熵不变;如果过程不可逆，则熵增加。

　　b.从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代表着较为无序，所以自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展。

　　(1)传热的方向性。热传导的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进行(热量会自发地从高温物体传到低温物体)，但是向相反的方向却不能自发地进行。

　　(2)第二类永动机不可能制成。我们把没有冷凝器，只有单一热源，从单一热源吸收热量全部用来做功，而不引起其他变化的热机称为第二类永动机。这表明机械能和内能的转化过程具有方向性：机械能可以全部转化成内能，内能却不能全部转化成机械能，而不引起其他变化。即热机的效率不可能达到100%。

　　(3)热力学第二定律的表述：

　　①热量不能自发地从低温物体传到高温物体(按传热的方向性表述)。

　　②不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响(按机械能和内能转化的方向性表述)。

　　③第二类永动机是不可能制成的。热力学第二定律使人们认识到：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。它揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性，使得它成为独立于热力学第一定律的一个重要的自然规律。

　　(4)能量耗散。自然界的能量是守恒的，但是有些能量便于利用，有些能量不便于利用。很多事例证明，我们无法把流散的内能重新收集起来加以利用，这种现象叫做能量耗散。它从能量转化的角度反映出自然界中的宏观现象具有方向性。