热力学三大定律的适用范围(热力学三大定律的应用)
#头头创造挑战#分享给大家【高中物理】热力学三大定律总结！给大家平时考试及高考时做题提供思路，希望对大家有所帮助。
热力学第一定律是能量守恒定律。
热力学第二定律有几种表达方式：克劳修斯表示，热量可以自发地从高温物体传递到低温物体，但不可能自发地从低温物体传递到低温物体。高温物体；开尔文-普朗克指出，不可能从单一热源吸收热量并将这种热量完全转化为功而不产生其他效应。以及熵增的表达式：孤立系统的熵永不减小。
热力学第三定律通常表示为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零，或者绝对零度（T=0）不可达到。
第一定律
热力学第一定律是能量守恒定律。自从焦耳用无可辩驳的、精确的实验结果证明了机械能、电能和内能之间的转换满足守恒定律以来，人们就相信能量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律。
内容一个热力学系统的内能U增量等于外界向它传递的热量Q与外界对它做功A的和。（如果一个系统与环境孤立，那么它的内能将不会发生变化。）
符号规律
热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功、向外界散热、减少内能的情况。因此，在使用：E=-W+Q时，通常有以下规定：
外界对系统确实做功，A0，即W为正值。系统对外界确实做功，A0，即W为负值。
系统从外界吸收热量，Q0，即Q为正值
系统向外界释放热量，Q0，即Q为负值
系统内能增加，U0，即U为正值
系统内能减少，U0，即U为负值理解
从三个方面来理解
1.如果物体的内能仅通过做功而改变，则内能的变化可以通过做功的量来测量。此时，系统内能的增加（或减少）量U就等于外部环境对物体（或物体对外部世界）所做的功的值，即U=A2.如果物体的内能仅通过热传递而改变，则内能的变化可以通过传递的热量来测量。此时，系统内能的增加（或减少）量U等于外界吸收（或向外释放）的热量Q的值，即U=Q
3、在做功和传热并存的过程中，系统内能的变化是由做功和传递的热量共同决定的。此时，系统内能的增量U等于从外界吸收的热量Q与外界对系统所做的功A之和。即U=A+Q
能量守恒定律
能量既不能凭空产生，也不能凭空消失。它只能从一种形式转换为另一种形式，或者从一个物体转移到另一种物体。在传递和转化过程中，能量总量保持不变。
能量的多样性
物体的运动有机械能，分子的运动有内能，电荷有电能，原子核内部的运动有原子能等等。可见，自然界中不同的能量形式对应着不同的运动形式。
不同形式的能量转化
“摩擦生热”是机械能克服摩擦做功转化为内能；当水壶里的水沸腾时，水蒸气对壶盖做功，将壶盖抬起，表明内能转化为机械能；电流通过电热丝所做的功可以将电能转化为内能。这些例子说明，不同形式的能量可以相互转化，而这个转化过程是通过做功来完成的。
能量守恒的意义
1、能量的转换和守恒是分析和解决问题极其重要的方法。它比机械能守恒定律更常见。例如，当物体在空气中下落并遇到阻力时，物体的机械能不守恒，但包括内能在内的总能量守恒。
2、能量守恒定律是19世纪自然科学的三大发现之一。也郑重宣告第一类永动机的幻想彻底破灭。
3、能量守恒定律是认识和改造自然的有力武器。该定律连接了广泛的自然科学和技术领域。
第一类永动机
第一类永动机是不消耗任何能量但能连续对外做功的机器。它不可能存在，因为它违反了能量守恒定律
第二定律
有几种表达方式：
克劳修斯的说法热量可以自发地从高温物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从低温物体传递到高温物体；开尔文-普朗克的说法不可能将热量从单一的热源吸收热量并将此热量完全转化为功而不产生其他效应。
关系热力学第二定律的两种表述（前2种）看上去似乎没什么关系，然而实际上他们是等效的，即由其中一个，可以推导出另一个。
意义热力学第二定律的每一种表述，揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
微观意义一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
2型永动机（不可能制造）
只从单一热源吸收热量并将其完全转化为有用功而不引起其他变化的热机。第二类永动机的效率为100%。虽然并不违反能量守恒定律，但大量事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热源。热机必须不断地将吸收的热量转化为有用功。它不可避免地会将部分热量传递给低温物体，因此效率不会达到100%。第二种永动机违反热力学第二定律。
第三定律
热力学第三定律通常指出，在绝对零时，任何纯物质的完美晶体的熵为零。或者无法达到绝对零（T=0K或-273.15）。
R.H.富勒和E.A.古根海姆还提出了热力学第三定律的另一种表达方式：没有一个系统能够通过有限步将其温度降低到0K，这被称为0K失效原理。
第零定律
热力学第零定律：如果两个热力学系统与第三个热力学系统处于热平衡，那么它们也必须处于热平衡。也就是说，热平衡是传递的。
热力学第零定律是热力学三定律的基础，它定义了温度。