熱力學發(fā)展史-展示頁
2025-01-17 03:31本頁面
【正文】 才不攻自破?！粼?9世紀早期，不少人沉迷于一種神秘機械——第一類永動機的制造，因為這種設想中的機械只需要一個初始的力量就可使其運轉起來，之后不再需要任何動力和燃料，卻能自動不斷地做功。既然根據熱力學第一定律，能量既不能被產生又不能被消滅，而根據熱力學第二定律，能量只能沿著一個方向——即耗散的方向——轉化，那么污染就是熵的同義詞。許多人以為污染是生產的副產品，但實際上它只是世界上轉化成無效能量的全部有效能量的總和。每當自然界發(fā)生任何事情，一定的能量就被轉化成了不能再做功的無效能量。這兩種不同的能量狀態(tài)分別被稱為“有效的”或“自由的”能量，和“無效的”或“封閉的”能量。然而水一旦落到壩底，就處于不能再做功的狀態(tài)了。比如河水越過水壩流入湖泊。時，它就做了功。換一句話說，要把能量轉化為功，一個系統(tǒng)的不同部分之間就必須有能量集中程度的差異(即溫差)。克勞修斯于1868年第一次造出來的。熵是不能再被轉化做功的能量的總和的測定單位。要證實這一點你只需呼吸一下，你剛才吸進了曾經讓柏拉圖吸進過的5000萬個分子。高樓夷為平地，青草也不復生長，但它們原來所包含的能量并沒有消失，而只是被轉移到同一環(huán)境的其他所在去了。一個人、一幢摩天大樓、一輛汽車或一棵青草，都體現了從一種形式轉化成為另一種形式的能量。編號：時間：2021年x月x日書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟頁碼：第10頁 共10頁要求：30個PPT左右畫面清晰明了相關圖片不少于是10張每個畫面文字總數不超過80個，配備解說稿3人組成一小組資料如下：熱力學第一定律（能量守恒定律）：英國杰出的物理學家焦耳、德國物理學家亥姆霍茲等我們既不能創(chuàng)造，也不能消滅能量。宇宙中的能量總和一開始便是固定的，而且永遠不會改變，但它可以從一種形式轉化為另一種形式。高樓拔地而起，青草的生成，都耗費了在其他地方聚集起來的能量。我們都聽說過這么一句話：太陽底下沒有新鮮東西。宇宙的能量總和是個常數，總的熵是不斷增加的。這個名稱是由德國物理學家魯道爾夫蒸汽機之所以能做功，是因為蒸汽機系統(tǒng)里的一部分很冷，而另一部分卻很熱。當能量從一個較高的集中程度轉化到一個較低的集中程度(或由較高溫度變?yōu)檩^低溫度)更重要的是每一次能量從一個水平轉化到另一個水平，都意味著下一次能再做功的能量就減少了。當河水下落時，它可被用來發(fā)電，驅動水輪，或做其他形式的功。在水平面上沒有任何勢能的水是連最小的輪子也帶不動的。熵的增加就意味著有效能量的減少。被轉化成了無效狀態(tài)的能量構成了我們所說的污染。耗散了的能量就是污染。它是某一系統(tǒng)中存在的一定單位的無效能量。在熱力學第一定律提出之前，人們一直圍繞著制造永動機的可能性問題展開激烈的討論?！ 崃W第一定律是能量守恒和轉化定律在熱力學上的具體表現，它指明：熱是物質運動的一種形式。它否認了能量的無中生有，所以不需要動力和燃料就能做功的第一類永動機就成了天方夜譚式的設想。（德國物理學家魯道爾夫不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變成有用功而不產生其他影響（從單一熱源吸取熱量完全轉化成有用功而不引起其他影響則是不可能的）。我國有一句成語“覆水難收”，其實是“覆水不收”。第二類永動機是不可能實現的，不可能造成的。利用致冷機就可以把熱量從低溫物體傳向高溫物體，但是外界必須做功。與任何等溫可逆過程相聯(lián)系的熵變，隨著溫度的趨近于零而趨近于零。人類最偉大的十個科學發(fā)現之九：熱力學四大定律18世紀，卡諾等科學家發(fā)現在諸如機車、人體、太陽系和宇宙等系統(tǒng)中，從能量轉變成“功”的四大定律。 熱力學的四大定律簡述如下：熱力學第零定律——如果兩個熱力學系統(tǒng)中的每一個都與第三個熱力學系統(tǒng)處于熱平衡(溫度相同)，則它們彼此也必定處于熱平衡。熱力學第二定律——力學能可全部轉換成熱能， 但是熱能卻不能以有限次的實驗操作全部轉換成功 (熱機不可得)。、將軍和政治活動家，學術上很有造詣，對卡諾的影響很大。他獨辟蹊徑，從理論的高度上對熱機的工作原理進行研究， 以期得到普遍性的規(guī)律；1824年他發(fā)表了名著《談談火的動力和能發(fā)動這種動力的機器》（右圖），書中寫道：“為了以最普遍的形式來考慮熱產生運動的原理，就必須撇開任何的機構或任何特殊的工作介質來進行考慮，就必須不僅建立蒸汽機原理，而且建立所有假想的熱機的原理，不論在這種熱機里用的是什么工作介質，也不論以什么方法來運轉它們。 卡諾在這篇論文中指出了熱機工作過程中最本質的東西：熱機必須工作于兩個熱源之間，才能將高溫熱源的熱量不斷地轉化為有用的機械功；明確了“熱的動力與用來實現動力的介質無關，動力的量僅
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