Question

热力学三大定律表达式

Answer 1

热力学三大定律是以下三个定律的合称：第一定律是能量守恒定律。第二定律是热量可以自发地从温度高的物体传递到温度低的物体，但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体（还有其他表述，如不可能从单一热源吸取热量，并将这热量完全变为功，而不产生其他影响；或孤立系统的熵永不减小）。第三定律是绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零（或者绝对零度不可达到）。

第一定律
热力学第一定律也就是能量守恒定律。自从焦耳以无以辩驳的精确实验结果证明机械能、电能、内能之间的转化满足守恒关系之后，人们就认为能量守恒定律是自然界的一个普遍的基本规律。

第二定律
热力学第二定律有几种表述方式：

克劳修斯表述：热量可以自发地从温度高的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体；

开尔文-普朗克表述：不可能从单一热源吸取热量，并将这热量完全变为功，而不产生其他影响。

熵表述：随时间进行，一个孤立体系中的熵不会减小。

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。

第三定律
热力学第三定律通常表述为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零。 或者绝对零度（T=0K即-273.15℃）不可达到。

R.H.否勒和E.A.古根海姆还提出热力学第三定律的另一种表述形式：任何系统都不能通过有限的步骤使自身温度降低到0K，称为0K不能达到原理。

第零定律
热力学第零定律：如果两个热力学系统均与第三个热力学系统处于热平衡，那么它们也必定处于热平衡 。也就是说热平衡是传递的。

热力学第零定律是热力学三大定律的基础，它定义了温度。

（因为在三大定律之后，人类才发现其重要性，故称为“第零定律”）

热力学基本方程
在热力学定律中：

第零定律给出了温度T的定义；

第一定律给出了能量守恒的关系；

Answer 2

热力学三大定律如图所示：