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熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律。能的轉(zhuǎn)化與守恒是分析解決問題的一個極為重要的方法，它比機械能守恒定律更普遍。例如物體在空中下落受到阻力時，物體的機械能不守恒，但包括內(nèi)能在內(nèi)的總能量守恒。熱力學(xué)第二定律有幾種表述方式：克勞修斯表述為熱量可以自發(fā)地從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體，但不可能自發(fā)地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體；開爾文-普朗克表述為不可能從單一熱源吸取熱量，并將這熱量完全變?yōu)楣Γ划a(chǎn)生其他影響。熱力學(xué)第三定律通常表述為絕對零度時，所有純物質(zhì)的完美晶體的熵值為零，或者絕對零度（T=0）不可達到。 基本信息 中文名：熱力學(xué)三大定律 英文名：Three laws of thermodynamics 第一定律：△E=W+Q 提出者：詹姆斯·普雷斯科特·焦耳 提出時間：19世紀(jì)50年代 應(yīng)用學(xué)科：熱力學(xué) 適用領(lǐng)域范圍：物理，熱學(xué)，工學(xué) 第二定律：一個孤立體系中的熵總是不會減少 第三定律：絕對零度（T=0）不可達到 一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它做功的和。（如果一個系統(tǒng)與環(huán)境孤立，那么它的內(nèi)能將不會發(fā)生變化。） 表達式:△U=W+Q 符號規(guī)律：熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達式也適用于物體對外做功，向外界散熱和內(nèi)能減少的情況，因此在使用:△U=W+Q時，通常有如下規(guī)定： ?、偻饨鐚ο到y(tǒng)做功，W>0，即W為正值。 ②系統(tǒng)對外界做功，也就是外界對系統(tǒng)做負(fù)功，W ?、巯到y(tǒng)從外界吸收熱量，Q>0，即Q為正值 ④系統(tǒng)從外界放出熱量，Q ⑤系統(tǒng)內(nèi)能增加，△U>0，即△U為正值 ?、尴到y(tǒng)內(nèi)能減少，△U 理解 從三方面理解 1.如果單純通過做功來改變物體的內(nèi)能，內(nèi)能的變化可以用做功的多少來度量，這時物體內(nèi)能的增加（或減少)量△U就等于外界對物體（或物體對外界）所做功的數(shù)值，即△U=W 2.如果單純通過熱傳遞來改變物體的內(nèi)能，內(nèi)能的變化可以用傳遞熱量的多少來度量，這時物體內(nèi)能的增加（或減少)量△U就等于外界吸收（或?qū)ν饨绶懦觯崃縌的數(shù)值，即△U=Q 3.在做功和熱傳遞同時存在的過程中，物體內(nèi)能的變化，則要由做功和所傳遞的熱量共同決定。在這種情況下，物體內(nèi)能的增量△U就等于從外界吸收的熱量Q和對外界做功W之和。即△U=W+Q 能量守恒定律 內(nèi)容 能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。 能量的多樣性 物體運動具有機械能、分子運動具有內(nèi)能、電荷具有電能、原子核內(nèi)部的運動具有原子能等等，可見，在自然界中不同的能量形式與不同的運動形式相對應(yīng)。 不同形式的能量的轉(zhuǎn)化 “摩擦生熱”是通過克服摩擦力做功將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；水壺中的水沸騰時水蒸氣對壺蓋做功將壺蓋頂起，表明內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；電流通過電熱絲做功可將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這些實例說明了不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，且這一轉(zhuǎn)化過程是通過做功來完成的。 能量守恒的意義 1.能的轉(zhuǎn)化與守恒是分析解決問題的一個極為重要的方法，它比機械能守恒定律更普遍。例如物體在空中下落受到阻力時，物體的機械能不守恒，但包括內(nèi)能在內(nèi)的總能量守恒。 2.能量守恒定律是19世紀(jì)自然科學(xué)中三大發(fā)現(xiàn)之一，也莊重宣告了第一類永動機幻想的徹底破滅。 3.能量守恒定律是認(rèn)識自然、改造自然的有力武器，這個定律將廣泛的自然科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域聯(lián)系起來。 第一類永動機（不可能制成） 不消耗任何能量卻能源源不斷地對外做功的機器。 其不可能存在，因為違背的能量守恒定律 第二定律 熱力學(xué)第二定律有幾種表述方式：  正在加載解釋熱力學(xué)第三定律 克勞修斯表述熱量可以自發(fā)地從較熱的物體傳遞到較冷的物體，但不可能自發(fā)地從較冷的物體傳遞到較熱的物體；開爾文-普朗克表述不可能從單一熱源吸取熱量，并將這熱量變?yōu)楣?，而不產(chǎn)生其他影響。熵表述隨時間進行，一個孤立體系中的熵總是不會減少。 關(guān)系 熱力學(xué)第二定律的兩種表述（前2種）看上去似乎沒什么關(guān)系，然而實際上他們是等效的，即由其中一個，可以推導(dǎo)出另一個。 意義 熱力學(xué)第二定律的每一種表述，揭示了大量分子參與的宏觀過程的方向性，使人們認(rèn)識到自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。 微觀意義 一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行。 第二類永動機（不可能制成） 只從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ灰鹌渌兓臒釞C。 ∵第二類永動機效率為100%，雖然它不違法能量守恒定律，但大量事實證明，在任何情況下，熱機都不可能只有一個熱源，熱機要不斷地把吸取的熱量變成有用的功，就不可避免地將一部分熱量傳給低溫物體，因此效率不會達到100%。第二類永動機違反了熱力學(xué)第二定律。 第三定律  正在加載熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用 熱力學(xué)第三定律通常表述為絕對零度時，所有純物質(zhì)的完美晶體的熵值為零?；蛘呓^對零度（T=0K）不可達到。 R.H.否勒和E.A.古根海姆還提出熱力學(xué)第三定律的另一種表述形式：任何系統(tǒng)都不能通過有限的步驟使自身溫度降低到0k,稱為0K不能達到原理。 |
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