**章 热力学**定律
**节 引言
一、热力学
热力学(thermodynamics)是研究热、功、能相互转换过程中所遵循的规律的科学。就广义而言,它研究体系的宏观性质之间的关系,研究物理变化和化学变化过程中所发生的能量效应,研究在一定条件下某种变化能否自发进行及其进行的程度,即研究变化的方向和限度的问题。
热力学一词来自希腊文的“热”与“力”,源自古希腊对热本质的争论。发展至今,经历了一个漫长的历史时期。热力学以向各学科的渗透为发展主流,现在已发展成为一门内容丰富的学科,并随着研究体系的不同,形成了多门分支学科(化学热力学、生物热力学、溶液热力学、相平衡热力学、高分子热力学、化工热力学等)。热力学有平衡热力学与不可逆热力学。顾名思义,平衡热力学研究平衡体系的规律,不可逆热力学研究的是非平衡体系的规律。在本书的论述中只涉及平衡热力学,是*基础的热力学。平衡热力学是一门宏观科学,研究由大量分子(1023数量级)组成且处于平衡状态的体系。
热力学以热力学**、第二定律为基础。这两个定律是人们长期实验和科学实践经验的总结,不能由逻辑推理或其他方法推导获得。它虽不能在理论上加以证明,但它的正确性是不容置疑的,已为无数的实验结果所证实。
热力学**定律是能量守恒与转化定律在热现象领域内所具有的特殊形式,它即说明了内能、热、功可以相互转化,又表述了它们转化时的定量关系,该定律是人类经验的总结,其正确性已为实践所证明。它断言:不供给能量而对外源源不断地作功的永动机是永远不可能造成的。
热力学第二定律是关于热与功之间性质差异的普遍性结论,它解决在一定条件下化学变化或物理变化的方向和限度的问题,它断言:通过等温循环使热完全转变为功是永远不可能的,即从单一热源取热使之完全变为功而不引起其他变化是永远不可能的。
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