回覆列表
  • 1 # 科學聯盟

    題主你好。這些定律沒有一條是經驗定律這麼簡單。雖然它們都是從經驗中總結出來的,但是它們經驗規律有所不同。經驗規律只能解決一時一地的問題,但是熱力學定律可以用於超出熱力學體系的問題。比如說熱力學定律在宇宙學方面的探索,比如說資訊學等。此外,熱力學定律是平衡態熱力學的基本定律,能否推廣到非平衡態還不好說。

    但是這不代表熱力學定律是嚴格推匯出來的,嚴格推匯出來的叫定理。定律是不能推匯出來的;凡是推匯出來的也都不是定律!熱力學定律的由來和熱力學實踐有關係,脫離實踐而去空談熱力學定律是一種很不明智的做法。這樣既不能正確把握熱力學定律的實質,也不能準確理解熱力學定律的含義。

    熱力學第零定律是整個熱力學定律的基礎,它定義了溫度的概念。可以說熱力學在沒有溫度的嚴格定義情況下摸索了整整二百年,直到二十世紀三十年代初期,這條定律才被物理學家總結出來。只有給出溫度的準確的定義,我們才能討論熱力學其他定律。到今天為止,很多人對溫度的認識都沒有達到熱力學定律的要求。因為這條定律十分明確地指出在平衡態下可以定義一個普適性函式——溫度。但是對於非平衡態,這條定律就無能為力了。但是很多人誤以為溫度的概念可以隨意推廣到非平衡態。這是沒有正確的。目前對於遠離平衡態的熱力學狀態還沒有嚴格而系統的方法去研究,能否繼續定義溫度的概念都很難說。

    熱力學第一定律是能量守恆定律的熱力學形式,一般情況下我們都把熱力學過程看成是可逆過程,這樣可以藉助熱力學第二定律將第一定律改寫為比較好的形式——用狀態函式寫出來的外微分形式。

    熱力學第二定律是一個神奇的定律。它指出了封閉體系熵是增加的。但是這條定律更重要的地方是,它指出了存在一個狀態函式叫熵。我們可以定義各種各樣的熵來處理我們遇到的問題。比如說二十世紀六十年代,霍金-貝肯斯坦熵反映了黑洞的某些性質和熱力學很像!

    熱力學第三定律有一些像匯出定理,因為它有一個前身叫能斯特定理。這條定理表明不能透過有限步操作叫溫度降低到熱力學的絕對零度。熱力學第三定律則指出,熱力學絕對零度永遠達不到。這條定律同樣也是熱力學平衡態意義上的定律。這條定律雖然告訴我們絕對零度不能達到,但是物理學家已經實現了十分接近絕對零度的低溫。熱力學第一定律和第二定律告誡人們,兩類永動機不可以實現,人們在屢屢失敗以後也就逐漸放棄了;但是對絕對零度的嚮往卻沒有因為第三定律而止步。

  • 2 # 上帝從不胡弄人

    一、能量守衡是全系統的守衡!而與消耗的觀念不相容!

    能量在系統間守衡是經反覆驗證的、是自然普遍的規律、是指能量在向上一展次或下一層次的系統轉化時、它們始終都在系統間保持守衡!但消耗的觀念是地域性的、是熱量高溫不能自動流向高溫、即熱的流向是不可逆的!這是在現實中被迫承認的統計學原理、不代表能量守衡在任何系統間都保持守衡的原則!現代宇宙學早己駁斥了克勞修斯的熱寂說、特別是哲學家、他們普遍認為、能量守衡的真理性就在於無論是向上一層次或下一層次進行時、它們必須都守衡!也就是說、它沒有方向上的限制!那麼人們自然要問、熱到底是可逆的還是不可逆的呢?

    二、能量守衡是整個宇宙的法則!

    我們在地球上或太陽系總結出的熱力學第二定理、即熱量的不可逆原理、都是地域特色的統計學規律、地球上不可逆的事實不可能無限推廣到所有的宇宙裡!在經歷了幾百年熵無情增大的焦慮之後、人們站在更高的層次上看能量的萬向守衡、絕大多數人認為、宇宙是開放的宇宙、它們完全可以做到自動的對稱還原守衡!也就是熱量可以回到它原來的高溫狀態!自從愛因斯的廣義相對論預言、宇宙的熱來之於一個無限小的高密度質點、經過大爆炸後、高溫才開始一直流向低溫!但人們會很自然的想到、這個爆炸前無限緻密的藏熱物質又是怎樣來的呢?所以絕大多數科學家己經心照不宣的放棄了熱量不可逆的地方經驗主義觀點、取而代之的是、更為普遍、萬向的、各種系統都能對稱還原轉化的、宇宙統一的全能守衡法則!今天的能量守恆只是特殊地域條件下的地方統計學原理、根本經不起全宇宙能量對稱守恆的檢驗!謝謝拜讀!

  • 3 # 小七來了

    熱力學是總結出的經驗規律 統計物理是提出再驗證的理論 二者有相當一部分研究物件重疊,非常好地從兩個側面展示了我們隊同一個物理現象的描述與過程的理解 因為熱力學定律是描述物理學中熱學規律的定律,包括熱力學第零定律、熱力學第一定律、熱力學第二定律和熱力學第三定律。其中熱力學第零定律又叫熱平衡定律,這是因為熱力學第一、第二定律發現後才認識到這一規律的重要性;熱力學第一定律即能量守恆定律;熱力學第二定律有多種表述,也叫熵增加原理。

  • 4 # 譚宏21

    什麼是熱?什麼叫做溫度?

    熱其實就是物質動能的表現,是物質粒子(系統中的各個部分)運動劇烈程度的量度。

    溫度是無物理量綱的資訊量,是體系中熱量與熵的比值。

    熱力學定律是反映溫度場中的拓撲性質。如果溫度是個張量場,則封閉平衡(穩態)系統的溫度是個拓撲不變數,具有悖論形式或守恆形式。

    目前,需要將這三個資訊量:曲率、機率(狀態波函式)、溫度,聯結起來,統一聯想,看其空間拓撲性質如何。探索其拓撲空間上的拓撲不變數,獲得其上的一個運算元,構建其悖論形式(守恆形式)。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 有什麼東西近一二十年沒有漲價(細思極恐)?