2024年國家公務員考試常識積累：熱力學的三大定律

　　科技常識考試頻率比較高，其中理解性和識記性考查方式均有，考查范圍廣泛，需注重日常積累。今天公考通（wap.wwwccc76com.cn）主要給大家介紹的是物理當中的熱力學三大定律。

　　1.第一定律(能量守恒定律)

　　內容：能量既不能憑空產生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，在轉移和轉化的過程中，能量的總量不變。自從焦耳以精確實驗結果證明機械能、電能、內能之間的轉化滿足守恒關系之后，人們就認為能量守恒定律是自然界的一個普遍的基本規律。

　　內能變換方式：一個熱力學系統的內能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。

　　改變內能的兩種方式：1.做功(eg：摩擦生熱) 2.熱傳遞(eg:冬天的時候烤火)

　　否定了第一類永動機。(eg:要讓馬兒跑，還讓馬兒不吃草)

　　第一類永動機:某物質循環一周恢復到初始狀態，不吸熱而向外放熱或做功，這叫“第一類永動機”。由能量守恒定律可知，能量不會憑空產生。這種機器不消耗任何能量，卻可以源源不斷的對外做功是不可能實現的。

　　2.第二定律(熵增定律)

　　克勞修斯表述：熱量可以自發地從溫度高的物體傳遞到較冷的物體，但不可能自發地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體(人為干預除外)。(eg:冰箱)

　　總結：雖然能量守恒但是自然界能量轉化都是具有方向性的，不可逆的。

　　熵是什么：隨時間發展，一個孤立體系中的熵絕不會減小。(eg1:一壺開水放著放著就涼了;eg2:一片樹葉飄落就不會再回到樹上)

　　否定了第二類永動機(能量轉化有方向性)

　　第二類永動機：在熱力學第一定律問世后，人們認識到能量是不能被憑空制造出來的，于是有人提出，設計一類裝置，從海洋、大氣乃至宇宙中吸取熱能，并將這些熱能作為驅動永動機轉動和功輸出的源頭，這就是第二類永動機。從單一熱源吸熱使之完全變為有用功而不產生其它影響的熱機稱為第二類永動機。

　　3.第三定律(絕對零度)

　　熱力學第三定律通常表述為絕對零度時，所有純物質的完美晶體的熵值為零。也叫絕對零度(T=0K即-273.15℃)。絕對零度實際是無法達到的，只是理論值。(T=溫度)

　　最冷之地：智利天文學家發現了宇宙最冷之地，這個宇宙最冷之地就叫做“回力棒星云”，溫度為零下272攝氏度，是目前所知自然界中最寒冷的地方，稱為“宇宙冰盒子”。

　　絕對零度就是0K(約為-273.15℃或-459.67℉)

　　【刷題鞏固】

　　1.下列說法正確的是：

　　A.物體吸收熱量，其溫度一定升高

　　B.熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞

　　C.遵守熱力學第一定律的過程一定能實現

　　D.做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式

　　【答案】D。解析：做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式，它們在改變物體內能上是等效的，做功改變物體內能實質上是(機械能)和(內)能的相互轉化，熱傳遞改變內能的實質是能量的(轉移);A選項錯誤，物體吸收了熱量，內能一定增加，但是溫度不一定升高，例如晶體的熔化和液體的沸騰過程;B選項錯誤，低溫物體也會向高溫物體傳遞熱量，正確說法為“熱量總是自發的由高溫物體向低溫物體傳遞”;C選項錯誤，熱學過程除了要受到能量守恒定律的制約外，還具有方向性。故本題答案為D。