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关于热力学第二定律的学习探究报告
热力学第二定律是热力学的四条基本定律之一，表述热力学过程的不可逆性-----不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。
自然界自发进行的过程具有方向性总是由非平衡态走向平衡态.热力学第二定律在发展过程中形成了两种表述方式: 一、开尔文表述：不可能制成一种循环动作的热机只从单一热源吸取热量，使之完全变成有用的功而不产生其他影响。 二、克劳休斯表述：热量不可能自动地从低温物体传到高温物体。
其实生活中有很多例子都离不开热二的解释，水往低处流，气体由高压向低压膨胀，热由高温物体传向低温物体等。所以热二在生活和科学研究方面有广泛的应用，通过在网络和图书馆查阅资料，我找到了几个典型的例子。
第一就是在帮助我们理解时间上的应用：我们已经知道，热力学第二定律事实上是所有单向变化过程的共同规律，而时间的变化就是一个单向的不可逆过程，对每个人都一样，时间一去不复还，因此还可以这样理解：时间的方向，就是熵增加的方向。这样，热力学第二定律就给出了时间箭头。物理学的进一步研究表明，能量守恒与时间的均匀性有关。这就是说，热力学第一定律告诉我们，时间是均匀流逝的；热力学第二定律指出，时间是有方向的。这两条定律合在一起告诉我们：时间在向着特定的方向均匀地流逝着。
第二就是在化学反应中的应用：根据热力学第二定律，一切自发过程都是不可逆过程。而一切不可逆过程的发展总是朝着使系统及有关周围物质的熵的总和趋于增大，只有在理想的可逆过程中两者熵的总和保持不变。即有dS+dS0≥0 把热力学第二定律应用于化学反应，就是要判断化学反应进行的方向以及确定达到化学平衡的条件。
第三就是在发现黑洞温度上发挥了很重要的作用：1972年，30岁的英国青年物理学家霍金，提出了黑洞的“面积定理”。证明了黑洞的面积A随时间变化只能增加，不能减少，即这个定理认为，物质落入黑洞、两个黑洞相撞等导致黑洞面积增加的过程，是可以发生的。而一个黑洞分裂为两个黑洞的情况，由于会
导致黑洞面积减少，因而是不可能发生的。面积定理，不由使人想起热力学中的“熵”。几乎与此同时，青年物理学家贝根斯坦和斯马尔，各自独立得出了关于黑洞的一个重要公式: M
k
AJV,通过与普通转动物体的热力学8
第一定律表达式UTSJVQ比较不难看出，黑洞面积A确实像熵S，而黑洞的表面重力k非常像温度T。
在经济学中热力学第二定律应用为：在人类孤立经济耗散体系中，意识熵值永不减少，而且随时间的增加，意识熵值会自发性的增加，同时不定因素加大。物品长时间使用或存放会变旧。体系如不加维护，没有能量输入也会失去作用，而且正是由于熵值的自发性，才产生了物种的多样性，在人类生活中商品的多样性。
从进化的角度来理解这一定理，就是人类如果无法从自然界不断索取能量，就会灭亡。人类只有不断索取能量才能进步。同时这一定理也证实了，人类是不存在最终审判这种大结局的事件。
以上便是我通过这段时间研读课本以及查阅资料所理解的热二定律和它的一些应用，如有偏颇之处，望老师指正，同时感谢老师这半年来在大学物理上的悉心指导。
通过这次对热力学第二定律的学习探究，我不仅自学到了很多知识，对热二定律有了更深层次的理解，还体验到了自学的乐趣，科学无处不在，学习无处不在，缺少的只不过是一颗探索知识的心罢了。
姓名：刘磊
班级:动力实1201 学号：201202000212
时间：2013年7月2日
本文来源：https://www.wddqxz.cn/7b8a24e44693daef5ef73d3d.html
2023-01-02
