253 物理学之热学 中 (2/2)

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理论是理性热力学。它是以热力学第二定律为前提。从一些公理出发，在连续媒质力学中加进热力学概念而建立起来的理论。它对某些具体问题加以论证，在特殊的弹性物质的应用中取得了一定成果。

    非平衡态热力学领域提供了对不可逆过程宏观描述的一般纲要。对非平衡态热力学或者说对不可逆过程热力学的研究。涉及广泛存在于自然界中的重要现象，是正在探讨的一个领域。如平衡态的热力学和统计力学的关系一样，从微观运动的角度研究非平衡态现象的理论是非平衡态统计力学。

    第二定律

    热力学第二定律主要内容?1.热传导的方向性

    热传导的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进行，但是向相反的方向却不能自发地进行.

    2.第二类永动机

    只有单一的热源，它从这个单一热源吸收的热量，可以全部用来做功，而不引起其他变化.人们把这种想象中的热机称为第二类永动机.第二类永动机不可能制成，表示机械能和内能的转化过程具有方向性.

    3.热力学第二定律

    热力学第二定律有多种表述。下面给出常见的两种.

    一种表述是：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化.这是按照热传导的方向性来表述的.

    另一种表述是：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功。而不引起其他变化.这是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的，它也可以表述为：第二类永动机是不可能制成的.

    4.能量耗散

    能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性.

    研究对象

    自然界物质运动形式具有多样性,除了存在如汽车、火车的运行。车床飞轮的飞转，天体运动等一类现象之外,还有物质的热胀冷缩、热传导、扩散,导体电阻率随温度变化及物质可进行固、液、汽三种状态的变化等另外一类现象。前者的特征是物体的空间位置发生变化,被称为机械运动现象，力学研究其规律;仔细分析后一类现象，会发现存在一共同的特点，即都与温度有关。我们将这一类的物质物理性质随温度变化的现象称为热现象。

    热现象的产生是物质内部大量分子无规则运动导致的.当讨论和研究热现象规律时，物体的整体宏观机械运动已不再属于讨论的范畴,人们将目光投向物质内部大量分子运动上。区别于机械运动物理概念，人们将由大量无规则运动的分子所组成的宏观物质以热现象为主要标志的运动形态称为热运动。

    热现象是热运动的宏观表现,热运动是热现象的微观本质.

    热运动不是孤立，往往在一定条件下可向其它运动形态转化。如摩擦生热、挥发降温、气缸内气体吸热对外做功、电流通过电阻发热和温差电池等。因此研究热运动同其它运动形态转化的规律也是热学研究的另一个重要基本内容。

    热学是研究物质热现象、热运动规律以及热运动同其它运动形式之间转化规律的一门学科。(未完待续)