概念

Mr.Hope ... 2021-04-10 物理
  • 热统
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# 基本概念

弛豫时间: 系统由其初始状态达到平衡状态所经历的时间。

平衡态: 系统的各种宏观性质长时间内不发生变化,这样的状态成为热力学平衡态。

  • 开系: 与外界既有物质交换,又有能量交换的系统
  • 闭系: 与外界没有物质交换,但有能量交换的系统
  • 孤立系: 与其他物体既没有物质交换又没有能量交换的系统

热力学温标: 不依赖于任何具体物质特性的温标。

# 热力学定律

# 热平衡定律(热力学第零定律)

如果 AABB 同时与 CC 达到热平衡,则 AABB 也处于热平衡。

# 热力学第一定律(能量守恒定律)

自然界一切物质都具有能量,能量有各种不同的形式,可以从一种形式转化为另一种形式,从一个物体传递到另一个物体,在传递和优化中能量的数量不变。

另一种表述: 第一类永动机是不可能造成的。

第一类永动机: 机器不需要外界供给能量而可以不断地对外做功。

# 热力学第二定律

  • 克氏表述: 不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。
  • 开氏表述: 不可能从单一热源吸热使之完全变成有用的共而不引起其他变化。

相关信息

开氏说法也可推出: 第二类永动机是不可能造成的。

第二类永动机: 能供从单一热源吸热,使之完全变成有用的功而不引起其他变化。

# 热力学第三定律(能氏定律)

凝聚系的熵在等温过程中的改变随热力学温度趋于零,即 limx0(ΔS)T=0\lim\limits_{x\to0}(\Delta S)_T = 0

# 卡诺定理

所有工作与两个一定温度之间的热机,以可逆机的效率为最高。

推论: 所有工作与两个一定温度之间的可逆热机的效率相等。

# 等概率原理

处在平衡状态的孤立系统,系统的各个可能出现的概率是相等的。既然这些围观都满足具有确定 NN,EE,VV 的宏观条件,没有理由认为哪一个状态出现的概率应当更大一些,这些微观状态是平权的。

# 能量均分定理

对于处在温度为 TT 的平衡状态系统,粒子能量中每个平方项的平均值是 12kT2\cfrac{1}{2}kT^2