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熱力學第二定律被打破:打造永動機或成為可能
但上月晚些時候,美國阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory,簡稱ANL)的科學家發現該體系存在一個漏洞,讓他們能夠打破熱力學第二定律。這一發現不僅僅給了我們一個機會,讓我們有一天可以打造永動機,而且對我們如何理解宇宙有巨大影響。永動機可以在沒有能量輸入的情況下永恆旋轉,以前只是一個難以實現的理論。
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以熱力學定律的名義
熱力學第二定律和哥德爾不完備定理、測不準原理和光的波粒二相性一起,成了人文學者最喜歡引用的四大「科學原理」。 但是高中物理並不介紹熱力學第二定律,許多經常把這一定律掛在嘴上的人,實際上並不理解它講的是什麼。
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解讀|熱力學第二定律,給我們帶來巨大的指導意義!
分三個層次進行介紹:1 物理學裡的意義;2 對生活的啟發;3 對人生的指導意義;1 物理學裡的意義按照高中物理書上的說法。熱它不是只描述現象(克勞休斯表述法),也不是想著怎麼去技術改進(開爾文表述法),而是真正嘗試去解釋,這種客觀規律的根本原因,因此,它的適用性一下子擴展到了相當多的領域。熱力學第二定律討論熵之前,我們還需要在知識上做一些準備,本文重點在於介紹熱力學第二定律。在介紹之前,我們先來了解一下熱力學過程中的不可逆過程。
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熱力學的基礎定律
自然界存在著各種形式的能量,本文中涉及的主要是工質本身的內能,外力對工質做功的機械能,工質和周圍環境進行熱量交換的熱能。關於「能量」最普遍,最基本的定律之一是「能量守恆定律」,該定律的表述是「存在於自然界的能量既不會自然地消失,也不能人為創造,能量只能從一種形式轉換為另一種形式存在於自然界」。熱力學第一定律是能量守恆定律的一種表達方式,它表徵工質的內能,機械能及熱能之間互相轉換關係的定律。
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熱力學第一定律
在說熱力學第一定律之前,可先回顧一下前面曾提到過的熱力學第零定律,具體可參考「溫度和溫標」。
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熱力學第三定律的統計學解釋
熱力學第三定律,是規定了熵的零點,也是「絕對零度不能達到原理」。
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熱學:熱力學定律
3.熱力學第一定律的應用熱力學第一定律的表達式:ΔU=W+Q,揭示了能量的轉化和守恆定律,在實際中具有很廣泛的應用。在運用ΔU=W+Q分析問題時,首先必須理解表達式的物理意義,掌握它的符號法則:①.外界對物體做功,W取正值;物體對外界做功,W取負值。
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熱力學定律和能量守恆
1.熱力學第一定律(1)改變物體內能的兩種方式① 做功 ② 熱傳遞(2)熱力學第一定律①內容:一個熱力學系統的內能增量等於外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功②表達式:對熱力學第一定律的理解(1)熱力學第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種改變內能的過程是等效的,而且給出了內能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關係。此定律是標量式,應用時功、內能、熱量的單位應統一為國際單位焦耳。
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熱力學第二定律的來源
大家好,歡迎收看我的百家號小林看天下事,今天小編要給大家的介紹的是熱力學第二定律的來源。熱力學第二定律熱力學第二定律用物理學的語言告訴我們,沒有什麼是永恆的。它指出,可以做功的能量會越來越少,這一過程雖然緩慢,卻確實存在。
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熱力學第二定律與熵(後話)
——Bertrand Russell隨著熱力學第二定律和熵增定律的提出,科學家認清一個可怕的事實。熱和功在熱力學第一定律中被成功統一,但在第二定律中又劃分出了清晰的界限。一方面熱和功的數量可以相同,但是「品質」並不相同。功轉化成熱是無條件的,而熱轉化成功是有條件的。
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物理故事-熱力學定律與奇點疑難
我們需要有一條自然定律禁止對因果性的破壞。然而,這是一條什麼定律卻眾說紛紜。自然界的基本定律不會太多,這條我們希望存在的定律很可能是一條我們已知的定律。它很可能就是熱力學第二定律。這條定律指出時間有一個流逝的方向,只能從過去流向未來,絕不可能從未來返回過去。在討論黑洞的面積定理和信息疑難的時候,我們都曾談到這一定律。
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熱力學第一定律(能量守恆定律)
熱力學第一定律(能量守恆定律)熱力學第一定律的內容就是能量守恆定律根據能量守恆定律U2=U1+Q+W或 △U=Q+W (1-4)式(1-4)即為熱力學第一定律的數學表達式,即系統內能的變化等於系統從環境吸收的熱量加上環境對系統做的功。
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熱力學第三定律
話說熱力學有四大定律。(What?竟然有四大定律,我怎麼只聽說過熱力學三大定律?)
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熱力學三大定律與熵
熱力學三大定律第一定律:能量是守恆的,可以互相轉化(比如機械能轉化為電能),而不會消失。天平的兩端相平衡;第二定律:然能量可以轉化,但是無法100%利用。在轉化過程中,總是有一部分能量會被浪費掉。所以,熱力學第二定律的一個重要推論就是:熵永遠在增加。永動機:不消耗能量而能永遠對外做功的機器,它違反了能量守恆定律,故稱為「第一類永動機」。
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工程熱力學(四)——熱力學第一定律
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【物理定律】熱力學三大定律,你全都知道嗎?
基本內容:熱可以轉變為功,功也可以轉變為熱;消耗一定的功必產生一定的熱,一定的熱消失時,也必產生一定的功。 普遍的能量轉化和守恆定律在一切涉及熱現象的宏觀過程中的具體表現。熱力學的基本定律之一。 熱力學第一定律是對能量守恆和轉換定律的一種表述方式。
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熱力學第二定律的實質及其問題分析
在高中物理中, 我們學習到熱力學第二定律存在兩種表述形式:第一, 開爾文的表述, 其認為不可能從單一的熱源吸取熱量, 並將這些熱量全部轉化為有用功, 而在此過程中不會產生任何影響。
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高中物理熱力學三大定律總結
熱力學第一定律是能量守恆定律。熱力學第二定律有幾種表述方式: 克勞修斯表述為熱量可以自發地從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體,但不可能自發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,並將這熱量完全變為功,而不產生其他影響。以及熵增表述:孤立系統的熵永不減小。
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熱力學第二定律不是「天經地義」的「鐵律」
熱力學第二定律的實質就是:熱量只能自發地從高溫向低溫順向流動,而從來不反流。如果發現了熱量「反流」的事實,熱力學第二定律的實質就被突破了。其實,客觀上存在許多熱力學第二定律的反例:1 .顯然這是違反熱力學第二定律的實例。2 . 用暖水瓶電熱器將暖水瓶中的水燒開,關掉電源後,將電熱器從暖水瓶中取出,,並在冷水中冷卻, 手握的絕緣柄端並不跟著冷卻,反而越來越熱,這又是冷把熱從冷端驅趕至熱端. 顯然這又是一個違反熱力學第二定律的實例。3.
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熱力學第一定律(1)
將能量守恆定律應用到熱力學上,就是熱力學第一定律。課上講了,熱力學第一定律有三種表述:封閉系統發生狀態變化時其熱力學能的改變量等於變化過程中環境傳遞給系統的熱及功的總和。任何系統在平衡態時,有一狀態函數U,叫熱力學能。第一類永動機不可能。第一種很好理解。能量守恆和定量轉化嘛。