熱力學第零定律

 

Ta = Tb, Tb = Tc,則 Ta = Tc

物質的四態

溫度計

 

 

最簡單的物質:氣體

理想氣體 ( P V = N kBT = n RT )

氣體動力論K.E. = Ek = 3/2 kBT

1/2 m <v2> = 3/2 kB T

 

理想氣體的內能只是動能

 

熱力學第一定律

熱力學第一定律:能量守恆,且熱與功皆為能量之形式

一個系統的內能 U,是其內部自由度之能量的總和。U 是狀態函數。

 

ΔU = ΔQ + ΔW

ΔU :系統的內能變化

ΔQ:加到系統的熱

ΔW:對系統作的功

 

有些書寫作

ΔU = Q - W

其中 W 是 系統 對外作的功

 

卡諾引擎

由可逆過程構成,等溫及絕熱

引擎極限效率,只與溫度有關

 

 

ΔS = ΔQ / T

熵 是亂度,具體說,是那一種混亂的程度度?

房間 "亂" 的程度?

小石子在寬拖盤中的分佈?

玉米粉漿的?

ΔQ = TΔS 的公式告訴我們,熱流竄是由 熵(亂度)變化由造成,而則影響其放大效果。

為什麼 TS or TΔS 具有能量的單位?

 

 

熵的直接公式

(波玆曼公式)

S = k ln Ω

其中 Ω 相空間體積

 

遍歷假說 (ergodic hypothesis)

 

時間的方向

龐加瑞機率觀點

波玆曼 分子渾沌 理論

 

熱力學第二定律

孤立系統的熵永遠增加。

 

(緣由:所有的觀察皆指出,熱是從高溫物體流至低溫物體。)

 

克勞修斯 (Clausius) 陳述:

只把 heat 從 cold 物體 轉移到 hot 物體的過程,不可能發生

 

凱爾文 (Kelvin) 陳述:

完全把熱轉成為作功的過程,不可能發生

 

 

http://163.13.111.54/general_physics/week-04_day-3__entropy_n_the_2nd_law_of_thermodynamics.html

 

如果有任何熱機的效率是超過卡諾熱機的話,就能造出完美冷機。所以,這樣的熱機不存在。

 

 

"內燃"機

不需要鍋爐及導熱裝置,高溫來自燃料燃燒,散熱直接排出癈氣而重新進氣