高三物理熱力學(xué)第二定律知識(shí)點(diǎn)
19世紀(jì)初，巴本、紐可門等發(fā)明的蒸汽機(jī)經(jīng)過(guò)許多人特別是瓦特的重大改進(jìn)，已廣泛應(yīng)用于工廠、礦山、交通運(yùn)輸，但當(dāng)時(shí)人們對(duì)蒸汽機(jī)的理論研究還是非常缺乏的。熱力學(xué)第二定律就是在研究如何提高熱機(jī)效率問(wèn)題的推動(dòng)下，逐步被發(fā)現(xiàn)的，并用于解決與熱現(xiàn)象有關(guān)的過(guò)程進(jìn)行方向的問(wèn)題。
1824年，法國(guó)陸軍工程師卡諾在他發(fā)表的論文論火的動(dòng)力中提出了著名的卡諾定理，找到了提高熱機(jī)效率的根本途徑。但卡諾在當(dāng)時(shí)是采用熱質(zhì)說(shuō)的錯(cuò)誤觀點(diǎn)來(lái)研究問(wèn)題的。從1840年到1847年間，在邁爾、焦耳、亥姆霍茲等人的努力下，熱力學(xué)第一定律以及更普遍的能量守恒定律建立起來(lái)了。熱動(dòng)說(shuō)的正確觀點(diǎn)也普遍為人們所接受。1848年，開(kāi)爾文爵士（威廉湯姆生）根據(jù)卡諾定理，建立了熱力學(xué)溫標(biāo)（絕對(duì)溫標(biāo)）。它完全不依賴于任何特殊物質(zhì)的物理特性，從理論上解決了各種經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)不相一致的缺點(diǎn)。這些為熱力學(xué)第二定律的建立準(zhǔn)備了條件。
1850年，克勞修斯從熱動(dòng)說(shuō)出發(fā)重新審查了卡諾的工作，考慮到熱傳導(dǎo)總是自發(fā)地將熱量從高溫物體傳給低溫物體這一事實(shí)，得出了熱力學(xué)第二定律的'初次表述。后來(lái)歷經(jīng)多次簡(jiǎn)練和修改，逐漸演變?yōu)楝F(xiàn)行物理教科書(shū)中公認(rèn)的克勞修斯表述。與此同時(shí)，開(kāi)爾文也獨(dú)立地從卡諾的工作中得出了熱力學(xué)第二定律的另一種表述，后來(lái)演變?yōu)楦珶挼默F(xiàn)行物理教科書(shū)中公認(rèn)的開(kāi)爾文表述。
上述對(duì)熱力學(xué)第二定律的兩種表述是等價(jià)的，由一種表述的正確性完全可以推導(dǎo)出另一種表述的正確性。
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