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读了论文《热力学定律及其微观本质》，我更进一步的从宏观上 ...
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读了论文《热力学定律及其微观本质》，我更进一步的从宏观上和微观上对热力学定律有 ... 时，一个化学均匀的系统的熵趋于一个极限值0，而与系统的其他状态无关”。
熵(热力学函数)：导致毁灭的“进步”
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热力学定律及其微观实质
讨论
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教师：朱卫华
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作者：韩阳
日期:
0906020205 韩阳 通信2班
作者：魏然
日期:
0903010520 港航五班魏然 指导教师:邰非
读了《热力学定律及其微观本质》，我更深刻地从宏观上和微观上对热力学定律有了更深刻、全面的理解和认识。
我们了解热力学定律是从初中开始 , 一直进行到大学的学习说明了这个定律的重要性。她们分别是 :
热力学第零定律 : 如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡 ( 温度相同 ) ，则它们彼此也必定处于热平衡。这一结论称为热力学第零定律。热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法
热力学第一定律 : 热可以转变为功，功也可以转变为热；消耗一定的功必产生一定的热，一定的热消失时，也必产生一定的功。普遍的能量转化和守恒定律在一切涉及热现象的宏观过程中的具体表现。这是热力学的基本定律之一。
热力学第二定律 : 它分为克劳修斯说法和开尔文说法。克劳修斯的意思是不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化。而开尔文说法为不可能从单一热源吸取热使之完全变成功，而不发生其他变化。从单一热源吸热作功的循环热机称为第二类永动机，所以开尔文说法的意思是 “ 第二类永动机无法实现 ” 。热力学第三定律有各种不同的表达方式。可表述为 “ 在热力学温度零度（即 T=0 开）时，一切完美晶体的熵值等于零。此种表述可简称为 “ 绝对零度不可能达到 ” 原理。
这几个热力学定律在物理的历史上占据着举足轻重的地位。不管从宏观和微观上去深入全面地了解他都对我们有很大的好处。
作者：张敏
日期:
张敏 环境院给水排水一班 0908230202
热力学第一定律就是能量守恒定律，是后者在一切涉及热现象的宏观过程中的具体表现。描述系统热运动能量的状态函数是内能。通过作功、传热，系统与外界交换能量，内能改变。
热力学第二定律指出一切涉及热现象的宏观过程是不可逆的。它阐明了在这些过程中能量转换或传递的方向、条件和限度。相应的态函数是熵，熵的变化指明了热力学过程进行的方向，熵的大小反映了系统所处状态的稳定性。
热力学第三定律指出绝对零度是不可能达到的。上述热力学定律以及三个基本状态函数温度、内能和熵构成了完整的热力学理论体系 。 从几个这样的定律出发，可用纯逻辑推理的方法，演绎出这一学科的全部其余定律。有一种做法认为只有少数定律是独立的，从它们可以推导出其余定律。最近的趋势是选择不是最早发现的那些定律和假设作为基本的定律和假设。某些这种选择是十分有用的，因为由此可以很快地推导出其余定律。但是这里仍将讨论随着历史的发展而出现的那些定律，因为它们既不抽象，又可提供一个较明晰的物理解释。
附件: 热学定律及其微观实质.doc
作者：林斌
日期:
热动２班 林斌 ０９０２０２０２２６ 教师：朱卫华
作者：王骞
日期:
克劳修斯首次从宏观角度提出熵概念(S=Q/T)，而后波尔兹曼又从微观角度提出熵概念(S=klnW),其两者是相通的,近代的普里戈金提出了耗散结构理论,将熵理论中引进了熵流的概念,阐述了系统内如果流出的熵流(dSe)大于熵产生(dSi)时,可以导致系统内熵减少，即dS=dSi+ dSe<0，这种情形应称为相对熵减。但是，若把系统内外一并考察仍然服从熵增原理。 熵增原理最经典的表述是：“绝热系统的熵永不减少”，近代人们又把这个表述推广为“在孤立系统内，任何变化不可能导致熵的减少”。熵增原理如同能量守恒定律一样，要求每时每刻都成立。关于系统现在有四种说法，分别叫孤立、封闭、开放和绝热系统，孤立系统是指那些与外界环境既没有物质也没有能量交换的系统，或者是系统内部以及与之有联系的外部两者总和，封闭系统是指那些与外界环境有能量交换，但没有物质交换的系统，开放系统是指与外界既有能量又有物质交换的系统，而绝热系统是指既没有粒子交换也没有热能交换，但有非热能如电能、机械能等的交换。 热力学第零定律指出如果两个系统分别与第三个系统热平衡，则此两个系统也相互热平衡。第零定律给定了温度参量，以及温度的测量方法。物体内部分子的平均平动动能只与温度有关，温度的改变实际上是分子平动动能的改变引起的。 热力学第一定律是物体能量守恒以及能量相互转换的具体表述。它明确了做功和热传递是改变系统能量的两种方式，外界对系统做功和向系统传热是使物体内能增加。外界对系统做功微观实质是不改变各能级上粒子数分布而改变粒子能级，向系统导热是不改变粒子能级而改变各能级上的粒子分布。 热力学第二定律说明一切自然宏观过程的进行都具有一定的方向性，如果是系统复原到原来状态必须借助外界条件的帮助，因此自发的过程是不可逆的。人们引入熵来描述系统初末状态存在的差异。对于孤立系统的可逆过程，熵总保持不变，即等熵过程；而对于孤立系统的不可逆过程来说，系统的熵变是增加的，服从熵增加原理。第二定律的微观实质也可以说成一切自发的不可逆过程都是向着熵增大的方向进行的，即向着出现概率大的宏观状态进行，粒子由有序性转变为无序性。 热力学第三定律表明绝对零度不可能达到！
作者：徐琦
日期:
《热力学第二定律的建立及意义》读后感
授课老师：朱卫华 学生：徐琦 0902020124 热动一班
本文主要介绍热力学第二定律的建立过程,以及在建立热力学第二定律的过程中,主要的几位物理学家所作的贡献,最后阐述热力学第二定律建立的意义。
热力学第二定律的建立过程，让我们感受到了科学家严谨的科学态度，以及站在巨人肩膀上的高瞻远瞩，对于问题的一再反思，举一反三，让人记忆深刻。从复杂的描述到最后简单的数学公式,倾注了科学家的全部精力。
热力学的建立的意义在于：1、热力学第二定律的建立，标志着热力学这一学科的形成。2、热力学第二定律的建立 ,促进了物理学的一些学科的形成和发展。3、热力学第二定律的建立，引出了一些争论，推动了物理学的发展。4、热力学第二定律建立后，它的影响已超出了物理学范畴，波及到了其它学科。5、热力学第二定律的建立，揭示 了时间的不可逆性、方向性。6、热力学第二定律的建立，引出了一些新的概念，使人们认识社会自然的程度又更进了一层。
授课老师：朱卫华 学生：徐琦 0902020124 热动一班
本文主要介绍热力学第二定律的建立过程,以及在建立热力学第二定律的过程中,主要的几位物理学家所作的贡献,最后阐述热力学第二定律建立的意义。
热力学第二定律的建立过程，让我们感受到了科学家严谨的科学态度，以及站在巨人肩膀上的高瞻远瞩，对于问题的一再反思，举一反三，让人记忆深刻。从复杂的描述到最后简单的数学公式,倾注了科学家的全部精力。
热力学的建立的意义在于：1、热力学第二定律的建立，标志着热力学这一学科的形成。2、热力学第二定律的建立 ,促进了物理学的一些学科的形成和发展。3、热力学第二定律的建立，引出了一些争论，推动了物理学的发展。4、热力学第二定律建立后，它的影响已超出了物理学范畴，波及到了其它学科。5、热力学第二定律的建立，揭示 了时间的不可逆性、方向性。6、热力学第二定律的建立，引出了一些新的概念，使人们认识社会自然的程度又更进了一层。
作者：龙根
日期:
通信一班 龙根 0906020126 任课老师：朱卫华
附件: 读热力学定律及其微观实质.txt
作者：徐祥
日期:
通信（2）班 徐祥 0906020216 任课老师 朱卫华
读了论文《热力学定律及其微观本质》，我更进一步的从宏观上和微观上对热力学定律有了更深刻、全面的理解和认识。
热力学定律由四部分组成：热力学第零定律，热力学第一定律，热力学第二定律和热力学第三定律。下面是我读了这篇文献后所能理解的热力学三定律。
热力学第零定律：即热平衡定律，表述为如果两个热力学系统的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡，则这两个系统也处于热平衡。由此就产生了温度这个概念，我们把表征处于同一热平衡状态的系统所具有的共同的宏观性质的物理量叫做温度。其微观本质是：温度是表征物体平均平动动能的物理量。
热力学第一定律：最简单的表述为“第一类永动机是不可能制成的”，它是一种能量守恒定律，即物体向外界吸收的热量等于内能的增加量与系统对外界所做的功之和。因此内能的改变可以通过做功和热传递进行。从其微观实质上来看，外界对系统做功是不改变各能级上的粒子数分布而改变了粒子的能级，系统从外界吸收热量是不改变粒子的能级而改变了各能级上的粒子数分布。
热力学第二定律：它并不违反热力学第一定律，可以简单的表述为“第二类永动机不可能造成”。克劳修斯表述说明了热传导的不可逆性，而开尔文表述指出了热功转换的不可逆性，二者形式不同，但实质相同，都指出了热力学过程的方向性。其微观本质是：孤立系统内发生的一切不可逆过程总是由包含微观态数目少的宏观态向包含微观态数目多的宏观态进行。因此，我们可以得到：一切不可逆过程都是由有序状态向无序状态转变的过程。
热力学第三定律：有三种表述——“凝聚系的熵在等温过程中的改变随绝对零度趋于零”，“绝对零度不可能达到”，“当系统温度趋于绝对零度时，一个化学均匀的系统的熵趋于一个极限值 0 ，而与系统的其他状态无关”。根据我所理解，由 E=3kT/2 ：若 T 趋近于绝对零度，那么分子的动能就趋于零，这显然是与事实相悖的，因为一切分子都处于永恒的、杂乱无章的运动之中，其内能不可能为零。其微观实质是：热力学系统中的粒子处于高能状态几率随系统温度的降低而减少。
作者：吴晓刚
日期:
通信工程2班 吴晓刚 0906020232 任课老师：朱卫华
附件: 热力学定律及其微观实质.doc
作者：黄军军
日期:
热动2班 0902020215 黄军军 指导老师 朱卫华
热力学第二定律
(1)概述
①热不可能自发地、不付代价地从低温传到高温。(不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化,这是按照热传导的方向来表述的)
②不可能从单一热源取热，把它全部变为功而不产生其他任何影响
(2)说明
①热力学第二定律是热力学的基本定律之一。它是关于在有限空间和时间内，一切和热运动有关的物理、化学过程具有不可逆性的经验总结。
上述(1)中①的讲法是克劳修斯在1850年提出的。②的讲法是开尔文于1851年提出的。这些表述都是等效的。
在①的讲法中，指出了在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移，而不能由低温物体自动向高温物体转移，也就是说在自然条件下，这个转变过程是不可逆的。要使热传递方向倒转过来，只有靠消耗功来实现。
在②的讲法中指出，自然界中任何形式的能都会很容易地变成热，而反过来热却不能在不产生其他影响的条件下完全变成其他形式的能，从而说明了这种转变在自然条件下也是不可逆的。热机能连续不断地将热变为机械功，一定伴随有热量的损失。第二定律和第一定律不同，第一定律否定了创造能量和消灭能量的可能性，第二定律阐明了过程进行的方向性，否定了以特殊方式利用能量的可能性。 ．
②人们曾设想制造一种能从单一热源取热，使之完全变为有用功而不产生其他影响的机器，这种空想出来的热机叫第二类永动机。它并不违反热力学第一定律，但却违反热力学第二定律。有人曾计算过，地球表面有10亿立方千米的海水，以海水作单一热源，若把海水的温度哪怕只降低O.25度，放出热量，将能变成一千万亿度的电能足够全世界使用一千年。但只用海洋做为单一热源的热机是违反上述第二种讲法的，因此要想制造出热效率为百分之百的热机是绝对不可能的。
③从分子运动论的观点看，作功是大量分子的有规则运动，而热运动则是大量分子的无规则运动。显然无规则运动要变为有规则运动的几率极小，而有规则的运动变成无规则运动的几率大。一个不受外界影响的孤立系统，其内部自发的过程总是由几率小的状态向几率大的状态进行，从此可见热是不可能自发地变成功的。
④热力学第二定律只能适用于由很大数目分子所构成的系统及有限范围内的宏观过程。而不适用于少量的微观体系，也不能把它推广到无限的宇宙。
⑤根据热力学第零定律，确定了态函数——温度；
根据热力学第一定律，确定了态函数——内能和焓；
根据热力学第二定律，也可以确定一个新的态函数——熵。．可以用熵来对第二定律作定量的表述。
第二定律指出在自然界中任何的过程都不可能自动地复原，要使系统从终态回到初态必需借助外界的作用，由此可见，热力学系统所进行的不可逆过程的初态和终态之间有着重大的差异，这种差异决定了过程的方向，人们就用态函数熵来描述这个差异，从理论上可以进一步证明:
可逆绝热过程Sf=Si，
不可逆绝热过程Sf>Si，
式中Sf和Si分别为系统的最终和最初的熵。
也就是说，在孤立系统内对可逆过程，系统的熵总保持不变；对不可逆过程，系统的熵总是增加的。这个规律叫做熵增加原理。这也是热力学第二定律的又一种表述。熵的增加表示系统从几率小的状态向几率大的状态演变，也就是从比较有规则、有秩序的状态向更无规则，更无秩序的状态演变。熵体现了系统的统计性质。
第二定律在有限的宏观系统中也要保证如下条件：
1、该系统是线性的；
2、该系统全部是各向同性的。
另外有部分推论很有意思：比如热辐射：恒温黑体腔内任意任意位置及任意波长的辐射强度都相同，且在加入任意光学性质的物体时，腔内任意位置及任意波长的辐射强度都不变。
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