热力学第一定律发现者(热力学四个基本公式)
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2024-01-10
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1. 热力学第一定律发现者,热力学四个基本公式?
热力学的四个基本公式:dU=TdS-PdV;
dH=TdS+VdP;
dF=-SdT-PdV;
dG=-SdT+VdP。
热力学是从宏观角度研究物质的热运动性质及其规律的学科。属于物理学的分支,它与统计物理学分别构成了热学理论的宏观和微观两个方面。
热力学定律,是描述物理学中热学规律的定律,包括热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。其中热力学第零定律又称为热平衡定律,这是因为热力学第一、第二定律发现后才认识到这一规律的重要性;热力学第一定律是能量守恒与转换定律在热现象中的应用;热力学第二定律有多种表述,也叫熵增加原理。
2. 进化论和热力学的第二定律相矛盾吗?
先说结论吧,不矛盾。
这个问题得三部分说,第一说热力学第二定律,第二说进化论,第三把两者比较来说。
那就先说热力学热力学第二定律。这个问题我在问题《有哪些物理定律原理的诠释震撼了你的三观》下面有一个回答,另外在头条号文章《孤独的旅人:玻尔兹曼》中说的详细一些,如果有兴趣,可以移步去看一眼,当然如果不想移步,那我就在这里再说一下。
热力学第二定律时人类科学史上一个传奇,表述简单,影响深远,其实热力学定律都是这样,第一定律就引出了能的转化和守恒定律,这里就不多说了,主要说第二定律,第二定律的表述很简单,就是热不可能自发地从低温物体传向高温物体,这就是一个常识啊,几乎人人都能看得懂,当然民科大神也看得懂,所以各位民科大神就处心积虑地打算推翻热力学第二定律,建造永动机,这些大神们还是值得尊重的,其中有一位就是淮海战役中的黄维,为了阻止这些大神,后来热力学第二定律又加了一种表述方式,就是第二类永动机不可能建成。
这是其表述简单,下面说其影响深远。
到现在为止,热力学第二定律还是一个日常经验的总结,要想看它的影响还得熵的概念提出后。
熵由克劳修斯提出,即一个系统不受外部干扰时往内部最稳定状态发展的特性。并且提出了熵的变化公式:ΔS=Q/T,其中Q为热能,T为温度,以绝对温标表示,S即为熵,汉字中的熵由胡刚复教授创造,意为热除以温度的商,恰合克劳修斯公式的原意,从公式可以看出,因为Q、T均为正值(在绝对温标下,T只能为正值),所以熵不可能为负值,这就是热力学第二定律的数学表达式,不过,克劳修斯的公式只涉及到了熵的增减,而没有完全阐述其物理意义。而对熵做了最深入研究的,从而使其超出热力学范畴成为一个跨领域的基本概念的就是路德维希.玻尔兹曼。
路德维希.玻尔兹曼,奥地利物理学家,于1877年运用统计力学的方法提出了玻尔兹曼熵公式,即S∝lgW,W为宏观状态下包含微观状态数量,1900年,普朗克为公式增加了一个常数k,为了纪念伟大的前辈,普朗克将常数命名为玻尔兹曼常数,于是公式变为S=klgW。玻尔兹曼常数等于理想气体常数除以阿伏伽德罗常数,即R=kNA,其物理意义是单个气体分子的平均动能随热力学温度变化的系数,即Ek=(3/2)kT,Ek为分子的平均动能,T为绝对温度。由于观测手段的限制,我们无法测量微观单个分子的动能,但是我们可以测量宏观系统的温度,通过玻尔兹曼常数,我们就可以通过测量宏观物理量来计算微观物理量,这实在是一个伟大的创举。
现在问题就出来了,现在一般情况下玻尔兹曼熵公式表述为S=KlnΩ,其中Ω是宏观状态下包含微观状态的数量,只有完美晶体且绝对温度等于零的情况其值才能等于1,这两个条件太难达到了,只有宇宙大爆炸的奇点才接近这个条件,所以S也只能是≥0的正值。
初始值为正,只能增大不能减少,这是什么啊,这就是时间,之前我们能感受到时间,“子在川上曰:逝者如斯夫”,这是孔子对时间的感悟,我们平时也会感到时间的流逝,但是这只是一种心理时间,第一次定义时间的就是热力学第二定律。
热力学第二定律的诠释引起了一场轩然大波,在宇宙学上,如果把宇宙看做一个孤立系统,那么宇宙的熵只能增加,不能减少,最后宇宙达到热平衡,已经没有能量来维持生命和物质运动,那么宇宙就是死水一潭,是不是很熟悉,这就是“死神永生”,当然那时候电工刘还没有出生,这也就不叫“死神永生”,而叫热寂说,一直觉得,玻尔兹曼就是人类最初的面壁者,而且他还真的自杀了,当然他不是看到了黑暗宇宙的真相自杀,而是手握真理而不被人理解。
在社会学上呢,引起的争论一点也不比宇宙学少,如果把人类社会看做一个孤立系统,那么人类社会只会越来越坏,最后走向灭亡,这可怎么办呢?
我知道聪明的你一定已经注意到了,前面说的所有热力学系统都有一个前提,那就是孤立系统,如果不是孤立系统,那么热力学第二定律的适用条件就不存在了,其结论当然也就不成立了,其实宇宙和人类社会都不是孤立系统,等一下我们再详细说,咱们先回顾一下进化论。
进化论更是一个传奇。传奇到人人都知道这个理论正确,然而人人都希望找到证据推翻这个理论,可最后的结果却是各种证据都证明了进化论正确。
在达尔文进化论之前,流行的学说是拉马克的用进废退学说,可以理解为只要生物想发展成什么样,通过自身的努力就可以发展成什么样,这个学说特别具有正能量,只要努力就能达到目的,马不想被狮子吃掉,所以就跑得越来越快,看起来还真是那么回事,不过这个学说有一个缺点,就是父辈通过努力得到的能力如何遗传给下一代呢?如果这个学说正确的话,那么岂不是老子英雄儿好汉了,而且没有证据证明这种能力可以遗传。
达尔文大学毕业后,乘“小猎犬号”巡洋舰环游世界,这次科学考察开阔了视野,心中有了进化论的想法,不过他非常谨慎,并没有公布自己的想法,直到华莱士的出现,华莱士是一个天才的博物学家,独立提出了自己的进化论,伟大的达尔文可是环游世界后才有了进化论的想法,而华莱士一个宅男也居然提出了自己的进化论,看来宅男拯救世界啊,而且华莱士还谦虚地把论文寄给了达尔文以求指教。
这个时候大家想起了谁?是不是想起了胡克,想起了牛顿,想起了莱布尼茨,想起了戴维和法拉第,对,科学家可以视富贵如浮云,可是对于科学发现权却很少有人谦让的,而且经常打的不可开交,可以说科学史就是撕逼史。
不过这次大家猜错了,还记得前面所说的普朗克和玻尔兹曼吗?普朗克计算出了熵公式的常数,并没有命名为普朗克常数,而是尊敬地送给了玻尔兹曼,叫做玻尔兹曼常数。
而达尔文同样伟大,立即陷入了苦恼之中,发表华莱士的论文吧,自己多年的心血就付之东流了,发表自己论文吧,太对不起华莱士,达尔文辗转反侧,夜不能寐,甚至一度产生了发表华莱士论文的想法。
华莱士
最后达尔文把华莱士论文和自己的论稿一起提交给了专业委员会,所以自然选择学说又被称为达尔文——华莱士进化论,今天之所以只称达尔文一方面是我们确实有点懒,能少说两个字就少说两个字,另一方面是达尔文的贡献比较大,毕竟达尔文有论据啊。
不过为了理论的完美,达尔文编造了很多论据,例如始祖鸟化石,在《物种起源》出版的时候并没有始祖鸟化石发现,可幸运的是《物种起源》出版后,始祖鸟化石居然被发现了,达尔文长舒了一口气。
还有人类进化史缺环,到现在为止,人类的进化史并没有补全,有一种说法是人类曾进入海中,海豚可能就是人类的近亲,怪不得海豚那么聪明,远远超过猴子。
不过,进化论只是一种理论,本来就应该由人们补全,就象引力波一样,也是证明了爱因斯坦的假想。
达尔文进化论的主要贡献是生物是多样性的,生物的进化史随机的,是没有方向的,只是更适应环境。
现在热力学第二定律和达尔文进化论都说完了,可以说一下两者的联系了。我想修改一下题主的问题,生命的出现和热力学第二定律是不是矛盾?这样更完美一些。
因为达尔文进化论和热力学第二定律没有什么矛盾。
还记得刚才我们留下的问题吗?热力学第二定律要求的是一个孤立的系统,而生物圈从来就不是一个孤立的系统,植物从太阳吸收能量,降低自己的熵,成为低熵体,动物吃掉低熵体来降低自己的熵,所以动物长大。
人类社会也不是一个孤立的热力学系统,而是一个自适应系统,所以我们人类社会还是有希望的,宇宙也不是一个孤立系统,因为有宇宙膨胀啊,所以说热力学没错,进化论也没有错,但是孤立的热力学系统会怎么样呢?当然是热平衡,死寂。
麦克斯韦为了破解热力学第二定律,派出了麦克斯韦妖,下面有请麦克斯韦妖出场。在另一篇回答《物理学四大神兽掐架谁会赢》中曾说过麦克斯韦妖,现在在简单说一句,麦克斯韦妖并没有处于一个完全独立的热力学系统,对于分子速度的判断就需要能量,所以说这个系统也有能量输入,所以最后才出现了熵减。
麦克斯韦妖现在咱们再回到修正之后问题,说一下生命的诞生和热力学第二定律的矛盾,《物种起源》中并没有讨论生命的诞生,但是玻尔兹曼想到了。
无论如何,生命都是一个低熵体,在一直熵增的宇宙中是如何产生生命的呢?这叫做“洛施密特悖论”。
洛施密特指出如果对符合具有时间反演性的动力学规律的微观粒子进行反演,那么系统将产生熵减的结果,这是明显有悖于熵增原理的。针对这一悖论,玻尔兹曼提出:熵增过程确实并非一个单调过程,但对于一个宏观系统,熵增出现要比熵减出现的概率要大得多;即使达到热平衡,熵也会围绕着其最大值出现一定的涨落,且幅度越大的涨落出现概率越小。
简单来说,就是会出现极其偶然的概率出现熵减的情况,这种情况就出现了低熵体——生命,所以说生命就是一个奇迹,所以要歌颂生命的伟大。
希望大家多关注,多点赞,多评论,毕竟大家的喜欢就是我的动力。
3. 热力学发展史不管是对的还是错的都有哪些重要实验?
题主你好。如果您想了解热力学发展史,大可不必提这种似是而非的问题。热力学的实验说起来够一部大学物理实验教材的。其中大多数都需要都实验室里操作才能明白其中的含义,拿到这里来说丝毫没有意义。
热力学发展史可以追溯到十六世纪。1593年,意大利物理学家伽利略发明了温度计。温度计的发明,标志着热力学最关键的一个物理量被引入物理学——温度。但是温度的准确定义却是在300多年以后的1930年代才被提出。关于温度计和温标的事情,小编这里简单介绍一下:
一六三二年:法国珍.雷(Jean Rey),将伽利略的温度计倒转过来,并注入水,以水为测温物质,利用水的热胀冷缩来表示温度高低,但管子是开口的,因而水会不断蒸发。一六五七年:意大利佛罗伦萨的西门图科学院的院士,改用酒精为测温物质,并将玻璃管的开口封闭,制造出除了避免酒精蒸发,也不受大气压力影响的温度计,同时选择了最高和最低的温度固定点。一六五九年:巴黎天文学家布利奥(Boulliau)把西门图院士传到法国的温度计充以水银,而制造出第一支水银温度计。一六六○年到一七○○年期间:波义耳和其助理虎克(Robert Hooke),甚至牛顿本人均体认到制定温标的重要性,虽然他们没有对温度计制定温标,但对温度计发展的贡献却是非常重要的。一七○二年:阿蒙顿(Guillaumel Amontons)仿伽利略的方法製出一个装有水银的U型且与大气压力无关的气体温度计,与现今标准气体温度计相近。一七一四年:荷兰气象学家华伦海特(Gabriel Danniel Fahrenheit)制造出第一批刻度可靠的温度计(有水银的,也有酒精的)。他选定三个温度固定点:(1)零度是冰水和氯化铵混合物的温度(2)32度是冰水混合的温度(3)96度是人体的温度。这就是华氏温标℉。一七二四年他测量水的沸点为212度,同时他还证明了沸点会随大气压力变化,现代人把标准大气压下水的冰点和沸点之间标以180刻度,就是华氏温标。一七四二年:瑞典天文学家摄耳修斯(Anders Celsius)引进百分刻度法,他把水的沸点定为零度,水的冰点定为100度,此即所谓摄氏温标,其同事斯特莫(Stromer)把这两温度值倒过来即成为近代所用的摄氏温标,到此为止,温度计算是定型了。在热力学诞生的初期,人们一直混谈两个概念——温度和热量。从现代热力学看,这两个概念有一定联系,但是绝对不能混谈。因为它们之间差一个更重要的物理量——热力学熵(熵分为很多种,比如信息熵等)。温度、热量、热力学熵分别对应三条热力学定律。稍后小编会一一介绍。
热量的本质到底是什么,曾经在物理学史上引发过争议,其中以牛顿为代表的认为热量本质粒子的运动——热动说;而以波哈维为代表的认为热量是一种和质量类似的物质——热质说。看得出来吧,提热质说的家伙们,大部分人连名儿都没听过,所以小编以此来劝诫诸位,不要没事瞎想,否则历史连名字都不会给你留下。1755年,兰伯特指出要对热量和温度加以区别。后来布莱克对这两个概念做出了清晰了区分,不仅如此他还提出了相变潜热的概念,其学生尔湾定义了热容。再往后,1784年麦哲伦提出了比热的概念,现代热力学定义比热等于热容对质量或者物质的量的偏微商。1789年,出生于美国后到英国又到德国而受封的伦福伯爵在慕尼黑兵工厂监督大炮钻孔,发现热是因摩擦而产生,因而断言,热不是物质而是来自运动。1799年,英国化学家戴维发现摩擦两块冰的时候有些冰熔也会化成水,所以他认为摩擦引起物体微粒的振动,而这种振动就是热。这两件事情动摇了热质说的地位,但是热质说却在物理学家心中有着坚固的位置,直到19世纪,卡诺的工作被物理学家接受,热质说彻底被钉到了十字架上。卡诺的工作是现在热力学教科书的必讲内容。尤其是热力学第一定律和热力学第二定律两部分会大谈特谈卡诺的工作——卡诺循环和卡诺热机。卡诺的工作是划时代的大新闻,为后来的热力学第一定律、第二定律奠定了监事的实验和理论基础。
卡诺设置这样的物理过程,一台热机里的工作物质经历等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩四个过程,卡诺证明了如下定理:
⑴在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆热机,其效率都相等,与工作物质无关,与可逆循环的种类也无关;
⑵在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切不可逆热机,其效率都小于可逆热机的效率。
这就是卡诺定理。其证明方法是先承认永动机不存在,以此为出发点,通过反证法就能证明。卡诺创造性地运用了“理想实验”证明这条定理。但是要注意,许多教科说"卡诺证明这条定理用的是热质说,而非热动说",这一说不正确。卡诺早期曾借用热质一词的目的是把蒸汽机和水轮机进行类比以便于获得热学规律。卡诺在《关于火的动力》一文中,旗帜鲜明地指出,"热动力与用来产生它的工作物质无关,它的量唯一地由在它们之间产生效力的物体(热源)的温度与热质的输运量确定"。这句话翻译成现代物理的话就是,热交换的热量在数值上由温度和物质转移有关,且由它们唯一确定。这里的热质并不是热质说里的热质,而是参与热交换的物质。卡诺之所以这样说,主要是为了类比。卡诺这个论断,等价于把热力学第一定律、第二定律结合起来。
卡诺去世之后50余年,迈耶和焦耳等人的工作才促成热力学第一定律和第二定律的诞生。卡诺的一生是短暂的,他只活了36岁,但是卡诺的一生是精彩的!
下面小编要介绍的这位大人物叫焦耳。焦耳一生也是精彩的。他用了四十年时间去证明功转换成热时,功和所产生热的比是一个定值——热功当量。在1840年,焦耳发表论文,提出了著名的焦耳热效应,这一效应在当代初中物理课本就有提到——电流所生的热,跟电阻和电流平方的乘积成正比。1848年,焦耳发现了一个规律:当物体所含的机械能转换为热能时,整体能量会保持不变。这就是能量守恒定律的热力学版本,也就是热力学第一定律。同时代的亥姆霍兹将给出了能量守恒推广到整个自然科学,除了热效应满足能量守恒,力学、电磁学、化学等等都遵循能量守恒定律。如今人们认定,迈耶、焦耳、亥姆霍兹三个人是能量守恒定律的主要创立者,但是要注意的是,能量守恒是由五个国家、十余位物理学家共同努力的结果。甚至包括前面提到的卡诺也对这一定律有过极大的贡献。此外,还有一个人要提一下,克劳修斯。他是第一个把热力学第一定律写成数学公式的物理学家。而他之所以第一个做到这件事情,是因为他提出了另一个定律——热力学第二定律。物理学史称之为,热力学第二定律的克劳修斯表述。此外还有开尔文的表述。克劳修斯表述为:低温热源不能向高温热源输送热量,而外界不发生任何改变。开尔文表述为:不能把单一热源吸来的热量完全变为有用功,而不引发外界的改变。克劳修斯还提出了热力学熵的概念。也因此,克劳修斯将热力学第一定律里的热交换项写成了温度乘以熵变的形式。
想必列为猜到了小编要介绍的下一位物理学家是谁了。开尔文勋爵,本命威廉·汤姆逊,1851年提出了热力学第二定律的开尔文表述。开尔文这个名字是他的爵位,但是大多人都只记得了他的爵位,却忘记了他的真名。开尔文的名字还和热力学温标的单位有关,当然这是后人为了纪念他而做的工作。当然,小编这里提开尔文,还有一个原因。1900年,开尔文说了一句被写进教科书里的名言——当今的物理世界晴空万里,动力理论可以解释一切物理问题;唯有两个小问题有待解决:以太理论和黑体辐射的理论解释。就是这两朵乌云彻底颠覆了开尔文自信满满的万里无云的物理世界。它们导致了相对论和量子力学的诞生,物理学进入了新纪元。也是因为如此,热力学进入了新时期。
在进入新时期之前,小编还要提及两位重要的不得了的人物——玻尔兹曼和吉布斯。玻尔兹曼分布和吉布斯系综理论开启了热力学的新格局,也就是我们今天所说的统计物理。后来随着量子力学建立,统计物理也进入量子时代——量子统计物理。注意没有量子热力学,因为热力学是宏观理论,它是微观动力学的统计平均的结果。玻尔兹曼将克劳修斯的熵改写成了一个著名公式S正比于lnW,后来普朗克引入了一个常数——玻尔兹曼常数k,这个公式就成了今天教科书里的形式S=klnW。玻尔兹曼熵比克劳修斯熵更具有普适性,后来香农提出了信息熵是对玻尔兹曼熵的推广。
新时代的物理学是以相对论和量子力学为主要角色的。统计物理在研究诸如玻色气体、费米气体等问题上,有了新的发现。这些发现与凝聚态物理有着密切关系。另外,对于极端相对论的粒子系统,统计物理也有很多重要的结论。总之,当代的热力学已经不再是经验科学,它早已在统计物理的意义上变为了理论科学。
4. 等温线与等压线谁提出?
等压线与等温线是由19世纪的法国物理学家克劳修斯(Emile Clapeyron)提出的。克劳修斯在热力学领域做出了重要贡献,发表了《关于热力学原理的一般推论》一书,在书中他介绍了很多概念和定律,其中就包括等压线和等温线。等压线指的是在等压条件下随着温度升高所呈现出来的曲线,而等温线则是在等温条件下随着压强变化所呈现出来的曲线。这两个概念在热力学的研究中非常重要,可以用来解释物质的相变情况以及热机等多个现象,对于学习热力学的同学来说是必须要掌握的知识点。
5. 盖斯定律是什么?
盖斯定律是一种计算化学反应热的神奇方法,它可以让我们用简单的加减法就能得到复杂的反应热。它的秘密就在于:化学反应的热效应只取决于反应前后的物质状态,而不受反应过程的影响。这个定律是由俄国化学家盖斯(Germain Henri Hess)在1840年发现的,他用它来解释了物质的热含量和能量变化与其反应路径无关的现象。盖斯定律是热力学第一定律的一个特例,也是内能和焓作为状态函数的一个体现。
6. 热力学温度是怎么确定的?
热力学温度,又叫热力学标温,符号T,单位K(开尔文,简称开)。 早在1787年法国物理学家查理(J.Charles)就发现,在压力一定时,温度每升高1℃,一定量气体的体积的增加值(膨胀率)是一个定值,体积膨胀率与温度呈线性关系。国际实用温标是以国际上所通过的一系列纯物质的固定点(如平衡氢三相点、平衡氢沸点、氧三相点、水三相点、锡凝固点等)作为基准用于标定规定的基准温度计(如铂电阻温度计和铂-10%铑/铂热电偶等)并给出相应的内插公式用于测定温度。 低温下超导体产生的磁浮现象物体的温度实际上就是原子在物体内部的运动。当我们感到一个物体比较热的时候,就意味着它的原子在快速运动:当我们感到一个物体比较冷的时候,则意味着其内部的原子运动速度较慢。我们的身体是通过热或冷来感觉这种运动的,而物理学家则是绝对温标或称开尔文温标来测量温度的。 按照这种温标测量温度,绝对温度零度(0K)相当于摄氏零下273.15度(-273.15℃)被称为“绝对零度”,是自然界中可能的最低温度。在绝对零度下,原子的运动完全停止了,那么就意味着我们能够精确地测量出粒子的速度(0)。然而1890年德国物理学家马克斯·普朗克引入的了普朗克常数表明这样一个事实:粒子的速度的不确定性、位置的不确定性与质量的乘积一定不能小于普朗克常数,这是我们生活着的宇宙所具有的一个基本物理定律。(海森堡不确定关系)那么当粒子处于绝对零度之下,运动速度为零时,与这个定律相悖,因而我们可以在理论上得出结论,绝对零度是不可以达到的。
7. 是经验定律还是有严格推导证明的?
题主你好。这些定律没有一条是经验定律这么简单。虽然它们都是从经验中总结出来的,但是它们经验规律有所不同。经验规律只能解决一时一地的问题,但是热力学定律可以用于超出热力学体系的问题。比如说热力学定律在宇宙学方面的探索,比如说信息学等。此外,热力学定律是平衡态热力学的基本定律,能否推广到非平衡态还不好说。
但是这不代表热力学定律是严格推导出来的,严格推导出来的叫定理。定律是不能推导出来的;凡是推导出来的也都不是定律!热力学定律的由来和热力学实践有关系,脱离实践而去空谈热力学定律是一种很不明智的做法。这样既不能正确把握热力学定律的实质,也不能准确理解热力学定律的含义。
热力学第零定律是整个热力学定律的基础,它定义了温度的概念。可以说热力学在没有温度的严格定义情况下摸索了整整二百年,直到二十世纪三十年代初期,这条定律才被物理学家总结出来。只有给出温度的准确的定义,我们才能讨论热力学其他定律。到今天为止,很多人对温度的认识都没有达到热力学定律的要求。因为这条定律十分明确地指出在平衡态下可以定义一个普适性函数——温度。但是对于非平衡态,这条定律就无能为力了。但是很多人误以为温度的概念可以随意推广到非平衡态。这是没有正确的。目前对于远离平衡态的热力学状态还没有严格而系统的方法去研究,能否继续定义温度的概念都很难说。
热力学第一定律是能量守恒定律的热力学形式,一般情况下我们都把热力学过程看成是可逆过程,这样可以借助热力学第二定律将第一定律改写为比较好的形式——用状态函数写出来的外微分形式。
热力学第二定律是一个神奇的定律。它指出了封闭体系熵是增加的。但是这条定律更重要的地方是,它指出了存在一个状态函数叫熵。我们可以定义各种各样的熵来处理我们遇到的问题。比如说二十世纪六十年代,霍金-贝肯斯坦熵反映了黑洞的某些性质和热力学很像!
热力学第三定律有一些像导出定理,因为它有一个前身叫能斯特定理。这条定理表明不能通过有限步操作叫温度降低到热力学的绝对零度。热力学第三定律则指出,热力学绝对零度永远达不到。这条定律同样也是热力学平衡态意义上的定律。这条定律虽然告诉我们绝对零度不能达到,但是物理学家已经实现了十分接近绝对零度的低温。热力学第一定律和第二定律告诫人们,两类永动机不可以实现,人们在屡屡失败以后也就逐渐放弃了;但是对绝对零度的向往却没有因为第三定律而止步。
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1. 热力学第一定律发现者,热力学四个基本公式?
热力学的四个基本公式:dU=TdS-PdV;
dH=TdS+VdP;
dF=-SdT-PdV;
dG=-SdT+VdP。
热力学是从宏观角度研究物质的热运动性质及其规律的学科。属于物理学的分支,它与统计物理学分别构成了热学理论的宏观和微观两个方面。
热力学定律,是描述物理学中热学规律的定律,包括热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。其中热力学第零定律又称为热平衡定律,这是因为热力学第一、第二定律发现后才认识到这一规律的重要性;热力学第一定律是能量守恒与转换定律在热现象中的应用;热力学第二定律有多种表述,也叫熵增加原理。
2. 进化论和热力学的第二定律相矛盾吗?
先说结论吧,不矛盾。
这个问题得三部分说,第一说热力学第二定律,第二说进化论,第三把两者比较来说。
那就先说热力学热力学第二定律。这个问题我在问题《有哪些物理定律原理的诠释震撼了你的三观》下面有一个回答,另外在头条号文章《孤独的旅人:玻尔兹曼》中说的详细一些,如果有兴趣,可以移步去看一眼,当然如果不想移步,那我就在这里再说一下。
热力学第二定律时人类科学史上一个传奇,表述简单,影响深远,其实热力学定律都是这样,第一定律就引出了能的转化和守恒定律,这里就不多说了,主要说第二定律,第二定律的表述很简单,就是热不可能自发地从低温物体传向高温物体,这就是一个常识啊,几乎人人都能看得懂,当然民科大神也看得懂,所以各位民科大神就处心积虑地打算推翻热力学第二定律,建造永动机,这些大神们还是值得尊重的,其中有一位就是淮海战役中的黄维,为了阻止这些大神,后来热力学第二定律又加了一种表述方式,就是第二类永动机不可能建成。
这是其表述简单,下面说其影响深远。
到现在为止,热力学第二定律还是一个日常经验的总结,要想看它的影响还得熵的概念提出后。
熵由克劳修斯提出,即一个系统不受外部干扰时往内部最稳定状态发展的特性。并且提出了熵的变化公式:ΔS=Q/T,其中Q为热能,T为温度,以绝对温标表示,S即为熵,汉字中的熵由胡刚复教授创造,意为热除以温度的商,恰合克劳修斯公式的原意,从公式可以看出,因为Q、T均为正值(在绝对温标下,T只能为正值),所以熵不可能为负值,这就是热力学第二定律的数学表达式,不过,克劳修斯的公式只涉及到了熵的增减,而没有完全阐述其物理意义。而对熵做了最深入研究的,从而使其超出热力学范畴成为一个跨领域的基本概念的就是路德维希.玻尔兹曼。
路德维希.玻尔兹曼,奥地利物理学家,于1877年运用统计力学的方法提出了玻尔兹曼熵公式,即S∝lgW,W为宏观状态下包含微观状态数量,1900年,普朗克为公式增加了一个常数k,为了纪念伟大的前辈,普朗克将常数命名为玻尔兹曼常数,于是公式变为S=klgW。玻尔兹曼常数等于理想气体常数除以阿伏伽德罗常数,即R=kNA,其物理意义是单个气体分子的平均动能随热力学温度变化的系数,即Ek=(3/2)kT,Ek为分子的平均动能,T为绝对温度。由于观测手段的限制,我们无法测量微观单个分子的动能,但是我们可以测量宏观系统的温度,通过玻尔兹曼常数,我们就可以通过测量宏观物理量来计算微观物理量,这实在是一个伟大的创举。
现在问题就出来了,现在一般情况下玻尔兹曼熵公式表述为S=KlnΩ,其中Ω是宏观状态下包含微观状态的数量,只有完美晶体且绝对温度等于零的情况其值才能等于1,这两个条件太难达到了,只有宇宙大爆炸的奇点才接近这个条件,所以S也只能是≥0的正值。
初始值为正,只能增大不能减少,这是什么啊,这就是时间,之前我们能感受到时间,“子在川上曰:逝者如斯夫”,这是孔子对时间的感悟,我们平时也会感到时间的流逝,但是这只是一种心理时间,第一次定义时间的就是热力学第二定律。
热力学第二定律的诠释引起了一场轩然大波,在宇宙学上,如果把宇宙看做一个孤立系统,那么宇宙的熵只能增加,不能减少,最后宇宙达到热平衡,已经没有能量来维持生命和物质运动,那么宇宙就是死水一潭,是不是很熟悉,这就是“死神永生”,当然那时候电工刘还没有出生,这也就不叫“死神永生”,而叫热寂说,一直觉得,玻尔兹曼就是人类最初的面壁者,而且他还真的自杀了,当然他不是看到了黑暗宇宙的真相自杀,而是手握真理而不被人理解。
在社会学上呢,引起的争论一点也不比宇宙学少,如果把人类社会看做一个孤立系统,那么人类社会只会越来越坏,最后走向灭亡,这可怎么办呢?
我知道聪明的你一定已经注意到了,前面说的所有热力学系统都有一个前提,那就是孤立系统,如果不是孤立系统,那么热力学第二定律的适用条件就不存在了,其结论当然也就不成立了,其实宇宙和人类社会都不是孤立系统,等一下我们再详细说,咱们先回顾一下进化论。
进化论更是一个传奇。传奇到人人都知道这个理论正确,然而人人都希望找到证据推翻这个理论,可最后的结果却是各种证据都证明了进化论正确。
在达尔文进化论之前,流行的学说是拉马克的用进废退学说,可以理解为只要生物想发展成什么样,通过自身的努力就可以发展成什么样,这个学说特别具有正能量,只要努力就能达到目的,马不想被狮子吃掉,所以就跑得越来越快,看起来还真是那么回事,不过这个学说有一个缺点,就是父辈通过努力得到的能力如何遗传给下一代呢?如果这个学说正确的话,那么岂不是老子英雄儿好汉了,而且没有证据证明这种能力可以遗传。
达尔文大学毕业后,乘“小猎犬号”巡洋舰环游世界,这次科学考察开阔了视野,心中有了进化论的想法,不过他非常谨慎,并没有公布自己的想法,直到华莱士的出现,华莱士是一个天才的博物学家,独立提出了自己的进化论,伟大的达尔文可是环游世界后才有了进化论的想法,而华莱士一个宅男也居然提出了自己的进化论,看来宅男拯救世界啊,而且华莱士还谦虚地把论文寄给了达尔文以求指教。
这个时候大家想起了谁?是不是想起了胡克,想起了牛顿,想起了莱布尼茨,想起了戴维和法拉第,对,科学家可以视富贵如浮云,可是对于科学发现权却很少有人谦让的,而且经常打的不可开交,可以说科学史就是撕逼史。
不过这次大家猜错了,还记得前面所说的普朗克和玻尔兹曼吗?普朗克计算出了熵公式的常数,并没有命名为普朗克常数,而是尊敬地送给了玻尔兹曼,叫做玻尔兹曼常数。
而达尔文同样伟大,立即陷入了苦恼之中,发表华莱士的论文吧,自己多年的心血就付之东流了,发表自己论文吧,太对不起华莱士,达尔文辗转反侧,夜不能寐,甚至一度产生了发表华莱士论文的想法。
华莱士
最后达尔文把华莱士论文和自己的论稿一起提交给了专业委员会,所以自然选择学说又被称为达尔文——华莱士进化论,今天之所以只称达尔文一方面是我们确实有点懒,能少说两个字就少说两个字,另一方面是达尔文的贡献比较大,毕竟达尔文有论据啊。
不过为了理论的完美,达尔文编造了很多论据,例如始祖鸟化石,在《物种起源》出版的时候并没有始祖鸟化石发现,可幸运的是《物种起源》出版后,始祖鸟化石居然被发现了,达尔文长舒了一口气。
还有人类进化史缺环,到现在为止,人类的进化史并没有补全,有一种说法是人类曾进入海中,海豚可能就是人类的近亲,怪不得海豚那么聪明,远远超过猴子。
不过,进化论只是一种理论,本来就应该由人们补全,就象引力波一样,也是证明了爱因斯坦的假想。
达尔文进化论的主要贡献是生物是多样性的,生物的进化史随机的,是没有方向的,只是更适应环境。
现在热力学第二定律和达尔文进化论都说完了,可以说一下两者的联系了。我想修改一下题主的问题,生命的出现和热力学第二定律是不是矛盾?这样更完美一些。
因为达尔文进化论和热力学第二定律没有什么矛盾。
还记得刚才我们留下的问题吗?热力学第二定律要求的是一个孤立的系统,而生物圈从来就不是一个孤立的系统,植物从太阳吸收能量,降低自己的熵,成为低熵体,动物吃掉低熵体来降低自己的熵,所以动物长大。
人类社会也不是一个孤立的热力学系统,而是一个自适应系统,所以我们人类社会还是有希望的,宇宙也不是一个孤立系统,因为有宇宙膨胀啊,所以说热力学没错,进化论也没有错,但是孤立的热力学系统会怎么样呢?当然是热平衡,死寂。
麦克斯韦为了破解热力学第二定律,派出了麦克斯韦妖,下面有请麦克斯韦妖出场。在另一篇回答《物理学四大神兽掐架谁会赢》中曾说过麦克斯韦妖,现在在简单说一句,麦克斯韦妖并没有处于一个完全独立的热力学系统,对于分子速度的判断就需要能量,所以说这个系统也有能量输入,所以最后才出现了熵减。
麦克斯韦妖现在咱们再回到修正之后问题,说一下生命的诞生和热力学第二定律的矛盾,《物种起源》中并没有讨论生命的诞生,但是玻尔兹曼想到了。
无论如何,生命都是一个低熵体,在一直熵增的宇宙中是如何产生生命的呢?这叫做“洛施密特悖论”。
洛施密特指出如果对符合具有时间反演性的动力学规律的微观粒子进行反演,那么系统将产生熵减的结果,这是明显有悖于熵增原理的。针对这一悖论,玻尔兹曼提出:熵增过程确实并非一个单调过程,但对于一个宏观系统,熵增出现要比熵减出现的概率要大得多;即使达到热平衡,熵也会围绕着其最大值出现一定的涨落,且幅度越大的涨落出现概率越小。
简单来说,就是会出现极其偶然的概率出现熵减的情况,这种情况就出现了低熵体——生命,所以说生命就是一个奇迹,所以要歌颂生命的伟大。
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3. 热力学发展史不管是对的还是错的都有哪些重要实验?
题主你好。如果您想了解热力学发展史,大可不必提这种似是而非的问题。热力学的实验说起来够一部大学物理实验教材的。其中大多数都需要都实验室里操作才能明白其中的含义,拿到这里来说丝毫没有意义。
热力学发展史可以追溯到十六世纪。1593年,意大利物理学家伽利略发明了温度计。温度计的发明,标志着热力学最关键的一个物理量被引入物理学——温度。但是温度的准确定义却是在300多年以后的1930年代才被提出。关于温度计和温标的事情,小编这里简单介绍一下:
一六三二年:法国珍.雷(Jean Rey),将伽利略的温度计倒转过来,并注入水,以水为测温物质,利用水的热胀冷缩来表示温度高低,但管子是开口的,因而水会不断蒸发。一六五七年:意大利佛罗伦萨的西门图科学院的院士,改用酒精为测温物质,并将玻璃管的开口封闭,制造出除了避免酒精蒸发,也不受大气压力影响的温度计,同时选择了最高和最低的温度固定点。一六五九年:巴黎天文学家布利奥(Boulliau)把西门图院士传到法国的温度计充以水银,而制造出第一支水银温度计。一六六○年到一七○○年期间:波义耳和其助理虎克(Robert Hooke),甚至牛顿本人均体认到制定温标的重要性,虽然他们没有对温度计制定温标,但对温度计发展的贡献却是非常重要的。一七○二年:阿蒙顿(Guillaumel Amontons)仿伽利略的方法製出一个装有水银的U型且与大气压力无关的气体温度计,与现今标准气体温度计相近。一七一四年:荷兰气象学家华伦海特(Gabriel Danniel Fahrenheit)制造出第一批刻度可靠的温度计(有水银的,也有酒精的)。他选定三个温度固定点:(1)零度是冰水和氯化铵混合物的温度(2)32度是冰水混合的温度(3)96度是人体的温度。这就是华氏温标℉。一七二四年他测量水的沸点为212度,同时他还证明了沸点会随大气压力变化,现代人把标准大气压下水的冰点和沸点之间标以180刻度,就是华氏温标。一七四二年:瑞典天文学家摄耳修斯(Anders Celsius)引进百分刻度法,他把水的沸点定为零度,水的冰点定为100度,此即所谓摄氏温标,其同事斯特莫(Stromer)把这两温度值倒过来即成为近代所用的摄氏温标,到此为止,温度计算是定型了。在热力学诞生的初期,人们一直混谈两个概念——温度和热量。从现代热力学看,这两个概念有一定联系,但是绝对不能混谈。因为它们之间差一个更重要的物理量——热力学熵(熵分为很多种,比如信息熵等)。温度、热量、热力学熵分别对应三条热力学定律。稍后小编会一一介绍。
热量的本质到底是什么,曾经在物理学史上引发过争议,其中以牛顿为代表的认为热量本质粒子的运动——热动说;而以波哈维为代表的认为热量是一种和质量类似的物质——热质说。看得出来吧,提热质说的家伙们,大部分人连名儿都没听过,所以小编以此来劝诫诸位,不要没事瞎想,否则历史连名字都不会给你留下。1755年,兰伯特指出要对热量和温度加以区别。后来布莱克对这两个概念做出了清晰了区分,不仅如此他还提出了相变潜热的概念,其学生尔湾定义了热容。再往后,1784年麦哲伦提出了比热的概念,现代热力学定义比热等于热容对质量或者物质的量的偏微商。1789年,出生于美国后到英国又到德国而受封的伦福伯爵在慕尼黑兵工厂监督大炮钻孔,发现热是因摩擦而产生,因而断言,热不是物质而是来自运动。1799年,英国化学家戴维发现摩擦两块冰的时候有些冰熔也会化成水,所以他认为摩擦引起物体微粒的振动,而这种振动就是热。这两件事情动摇了热质说的地位,但是热质说却在物理学家心中有着坚固的位置,直到19世纪,卡诺的工作被物理学家接受,热质说彻底被钉到了十字架上。卡诺的工作是现在热力学教科书的必讲内容。尤其是热力学第一定律和热力学第二定律两部分会大谈特谈卡诺的工作——卡诺循环和卡诺热机。卡诺的工作是划时代的大新闻,为后来的热力学第一定律、第二定律奠定了监事的实验和理论基础。
卡诺设置这样的物理过程,一台热机里的工作物质经历等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩四个过程,卡诺证明了如下定理:
⑴在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆热机,其效率都相等,与工作物质无关,与可逆循环的种类也无关;
⑵在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切不可逆热机,其效率都小于可逆热机的效率。
这就是卡诺定理。其证明方法是先承认永动机不存在,以此为出发点,通过反证法就能证明。卡诺创造性地运用了“理想实验”证明这条定理。但是要注意,许多教科说"卡诺证明这条定理用的是热质说,而非热动说",这一说不正确。卡诺早期曾借用热质一词的目的是把蒸汽机和水轮机进行类比以便于获得热学规律。卡诺在《关于火的动力》一文中,旗帜鲜明地指出,"热动力与用来产生它的工作物质无关,它的量唯一地由在它们之间产生效力的物体(热源)的温度与热质的输运量确定"。这句话翻译成现代物理的话就是,热交换的热量在数值上由温度和物质转移有关,且由它们唯一确定。这里的热质并不是热质说里的热质,而是参与热交换的物质。卡诺之所以这样说,主要是为了类比。卡诺这个论断,等价于把热力学第一定律、第二定律结合起来。
卡诺去世之后50余年,迈耶和焦耳等人的工作才促成热力学第一定律和第二定律的诞生。卡诺的一生是短暂的,他只活了36岁,但是卡诺的一生是精彩的!
下面小编要介绍的这位大人物叫焦耳。焦耳一生也是精彩的。他用了四十年时间去证明功转换成热时,功和所产生热的比是一个定值——热功当量。在1840年,焦耳发表论文,提出了著名的焦耳热效应,这一效应在当代初中物理课本就有提到——电流所生的热,跟电阻和电流平方的乘积成正比。1848年,焦耳发现了一个规律:当物体所含的机械能转换为热能时,整体能量会保持不变。这就是能量守恒定律的热力学版本,也就是热力学第一定律。同时代的亥姆霍兹将给出了能量守恒推广到整个自然科学,除了热效应满足能量守恒,力学、电磁学、化学等等都遵循能量守恒定律。如今人们认定,迈耶、焦耳、亥姆霍兹三个人是能量守恒定律的主要创立者,但是要注意的是,能量守恒是由五个国家、十余位物理学家共同努力的结果。甚至包括前面提到的卡诺也对这一定律有过极大的贡献。此外,还有一个人要提一下,克劳修斯。他是第一个把热力学第一定律写成数学公式的物理学家。而他之所以第一个做到这件事情,是因为他提出了另一个定律——热力学第二定律。物理学史称之为,热力学第二定律的克劳修斯表述。此外还有开尔文的表述。克劳修斯表述为:低温热源不能向高温热源输送热量,而外界不发生任何改变。开尔文表述为:不能把单一热源吸来的热量完全变为有用功,而不引发外界的改变。克劳修斯还提出了热力学熵的概念。也因此,克劳修斯将热力学第一定律里的热交换项写成了温度乘以熵变的形式。
想必列为猜到了小编要介绍的下一位物理学家是谁了。开尔文勋爵,本命威廉·汤姆逊,1851年提出了热力学第二定律的开尔文表述。开尔文这个名字是他的爵位,但是大多人都只记得了他的爵位,却忘记了他的真名。开尔文的名字还和热力学温标的单位有关,当然这是后人为了纪念他而做的工作。当然,小编这里提开尔文,还有一个原因。1900年,开尔文说了一句被写进教科书里的名言——当今的物理世界晴空万里,动力理论可以解释一切物理问题;唯有两个小问题有待解决:以太理论和黑体辐射的理论解释。就是这两朵乌云彻底颠覆了开尔文自信满满的万里无云的物理世界。它们导致了相对论和量子力学的诞生,物理学进入了新纪元。也是因为如此,热力学进入了新时期。
在进入新时期之前,小编还要提及两位重要的不得了的人物——玻尔兹曼和吉布斯。玻尔兹曼分布和吉布斯系综理论开启了热力学的新格局,也就是我们今天所说的统计物理。后来随着量子力学建立,统计物理也进入量子时代——量子统计物理。注意没有量子热力学,因为热力学是宏观理论,它是微观动力学的统计平均的结果。玻尔兹曼将克劳修斯的熵改写成了一个著名公式S正比于lnW,后来普朗克引入了一个常数——玻尔兹曼常数k,这个公式就成了今天教科书里的形式S=klnW。玻尔兹曼熵比克劳修斯熵更具有普适性,后来香农提出了信息熵是对玻尔兹曼熵的推广。
新时代的物理学是以相对论和量子力学为主要角色的。统计物理在研究诸如玻色气体、费米气体等问题上,有了新的发现。这些发现与凝聚态物理有着密切关系。另外,对于极端相对论的粒子系统,统计物理也有很多重要的结论。总之,当代的热力学已经不再是经验科学,它早已在统计物理的意义上变为了理论科学。
4. 等温线与等压线谁提出?
等压线与等温线是由19世纪的法国物理学家克劳修斯(Emile Clapeyron)提出的。克劳修斯在热力学领域做出了重要贡献,发表了《关于热力学原理的一般推论》一书,在书中他介绍了很多概念和定律,其中就包括等压线和等温线。等压线指的是在等压条件下随着温度升高所呈现出来的曲线,而等温线则是在等温条件下随着压强变化所呈现出来的曲线。这两个概念在热力学的研究中非常重要,可以用来解释物质的相变情况以及热机等多个现象,对于学习热力学的同学来说是必须要掌握的知识点。
5. 盖斯定律是什么?
盖斯定律是一种计算化学反应热的神奇方法,它可以让我们用简单的加减法就能得到复杂的反应热。它的秘密就在于:化学反应的热效应只取决于反应前后的物质状态,而不受反应过程的影响。这个定律是由俄国化学家盖斯(Germain Henri Hess)在1840年发现的,他用它来解释了物质的热含量和能量变化与其反应路径无关的现象。盖斯定律是热力学第一定律的一个特例,也是内能和焓作为状态函数的一个体现。
6. 热力学温度是怎么确定的?
热力学温度,又叫热力学标温,符号T,单位K(开尔文,简称开)。 早在1787年法国物理学家查理(J.Charles)就发现,在压力一定时,温度每升高1℃,一定量气体的体积的增加值(膨胀率)是一个定值,体积膨胀率与温度呈线性关系。国际实用温标是以国际上所通过的一系列纯物质的固定点(如平衡氢三相点、平衡氢沸点、氧三相点、水三相点、锡凝固点等)作为基准用于标定规定的基准温度计(如铂电阻温度计和铂-10%铑/铂热电偶等)并给出相应的内插公式用于测定温度。 低温下超导体产生的磁浮现象物体的温度实际上就是原子在物体内部的运动。当我们感到一个物体比较热的时候,就意味着它的原子在快速运动:当我们感到一个物体比较冷的时候,则意味着其内部的原子运动速度较慢。我们的身体是通过热或冷来感觉这种运动的,而物理学家则是绝对温标或称开尔文温标来测量温度的。 按照这种温标测量温度,绝对温度零度(0K)相当于摄氏零下273.15度(-273.15℃)被称为“绝对零度”,是自然界中可能的最低温度。在绝对零度下,原子的运动完全停止了,那么就意味着我们能够精确地测量出粒子的速度(0)。然而1890年德国物理学家马克斯·普朗克引入的了普朗克常数表明这样一个事实:粒子的速度的不确定性、位置的不确定性与质量的乘积一定不能小于普朗克常数,这是我们生活着的宇宙所具有的一个基本物理定律。(海森堡不确定关系)那么当粒子处于绝对零度之下,运动速度为零时,与这个定律相悖,因而我们可以在理论上得出结论,绝对零度是不可以达到的。
7. 是经验定律还是有严格推导证明的?
题主你好。这些定律没有一条是经验定律这么简单。虽然它们都是从经验中总结出来的,但是它们经验规律有所不同。经验规律只能解决一时一地的问题,但是热力学定律可以用于超出热力学体系的问题。比如说热力学定律在宇宙学方面的探索,比如说信息学等。此外,热力学定律是平衡态热力学的基本定律,能否推广到非平衡态还不好说。
但是这不代表热力学定律是严格推导出来的,严格推导出来的叫定理。定律是不能推导出来的;凡是推导出来的也都不是定律!热力学定律的由来和热力学实践有关系,脱离实践而去空谈热力学定律是一种很不明智的做法。这样既不能正确把握热力学定律的实质,也不能准确理解热力学定律的含义。
热力学第零定律是整个热力学定律的基础,它定义了温度的概念。可以说热力学在没有温度的严格定义情况下摸索了整整二百年,直到二十世纪三十年代初期,这条定律才被物理学家总结出来。只有给出温度的准确的定义,我们才能讨论热力学其他定律。到今天为止,很多人对温度的认识都没有达到热力学定律的要求。因为这条定律十分明确地指出在平衡态下可以定义一个普适性函数——温度。但是对于非平衡态,这条定律就无能为力了。但是很多人误以为温度的概念可以随意推广到非平衡态。这是没有正确的。目前对于远离平衡态的热力学状态还没有严格而系统的方法去研究,能否继续定义温度的概念都很难说。
热力学第一定律是能量守恒定律的热力学形式,一般情况下我们都把热力学过程看成是可逆过程,这样可以借助热力学第二定律将第一定律改写为比较好的形式——用状态函数写出来的外微分形式。
热力学第二定律是一个神奇的定律。它指出了封闭体系熵是增加的。但是这条定律更重要的地方是,它指出了存在一个状态函数叫熵。我们可以定义各种各样的熵来处理我们遇到的问题。比如说二十世纪六十年代,霍金-贝肯斯坦熵反映了黑洞的某些性质和热力学很像!
热力学第三定律有一些像导出定理,因为它有一个前身叫能斯特定理。这条定理表明不能通过有限步操作叫温度降低到热力学的绝对零度。热力学第三定律则指出,热力学绝对零度永远达不到。这条定律同样也是热力学平衡态意义上的定律。这条定律虽然告诉我们绝对零度不能达到,但是物理学家已经实现了十分接近绝对零度的低温。热力学第一定律和第二定律告诫人们,两类永动机不可以实现,人们在屡屡失败以后也就逐渐放弃了;但是对绝对零度的向往却没有因为第三定律而止步。
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