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1、【熱力學(xué)基本定律】通常是將熱力學(xué)第一定律及第二定律視作熱力學(xué)的基本定律，但有時增加能斯特定理當作第三定律，又有時將溫度存在定律當作第零定律。一般將這四條熱力學(xué)規(guī)律統(tǒng)稱為熱力學(xué)定律。熱力學(xué)是熱現(xiàn)象的宏觀理論，它是以這四條定律為基礎(chǔ)建立起來的理論?！緹崃W(xué)第零定律】若兩個熱力學(xué)系統(tǒng)中的任何一個系統(tǒng)都和第三個熱力學(xué)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，那么，這兩個熱力學(xué)系統(tǒng)也必定處于熱平衡。這一結(jié)論稱做“熱力學(xué)第零定律”。熱力學(xué)第零定律的重要性在于它給出了溫度的定義和溫度的測量方法。定律中所說的熱力學(xué)系統(tǒng)是指由大量分子、原子組成的物體或物
2、體系。它為建立溫度概念提供了實驗基礎(chǔ)。這個定律反映出：處在同一熱平衡狀態(tài)的所有的熱力學(xué)系統(tǒng)都具有一個共同的宏觀特征，這一特征是由這些互為熱平衡系統(tǒng)的狀態(tài)所決定的一個數(shù)值相等的狀態(tài)函數(shù)，這個狀態(tài)函數(shù)被定義為溫度。而溫度相等是熱平衡之必要的條件。因此，這一基本物理量實質(zhì)是反映了系統(tǒng)的某種性質(zhì)。【熱力學(xué)第一定律】是熱力學(xué)的基本定律之一。是能的轉(zhuǎn)化與守恒定律在熱力學(xué)中的表現(xiàn)。它指出熱是物質(zhì)運動的一種形式，并表明，一個體系內(nèi)能增加的量值△E（=E2-E1）等于這一體系所吸收的熱量Q與外界對它所做的功之和，可表示為△E＝E2-
3、E1＝Q＋W即W+Q=△E。在這個公式中，突出了做功和熱傳遞是改變系統(tǒng)內(nèi)能的兩種不同形式，可通過做功和被傳遞的熱量來量度系統(tǒng)內(nèi)能的變化。在上述公式中，當外界對系統(tǒng)作功時，W為正值；若系統(tǒng)對外作功時，W為負值。如外界向系統(tǒng)傳熱，Q即為正值；若系統(tǒng)向外界放熱，則Q為負值。當△E為正值時，表示系統(tǒng)的內(nèi)能增加；如果△E為負值時，則表現(xiàn)系統(tǒng)的內(nèi)能在減少。對熱力學(xué)第一定律也可以從另一側(cè)面來描述，即外界傳遞給系統(tǒng)的熱量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量和系統(tǒng)對外所作的功的總和。如果外界傳遞給系統(tǒng)的熱量為Q，使系統(tǒng)從某一平衡狀態(tài)到達另一平衡狀態(tài)，
4、內(nèi)能的增加為E2-E1，同時對外作功W′，則熱力學(xué)第一定律可表示為Q＝（E2-E1）＋W′即Q=△E＋W′。在這個公式中，當系統(tǒng)從外界獲得熱量時，Q＞0為正值；而當系統(tǒng)向外界釋放熱量時，Q＜0為負值。若系統(tǒng)對外界作功，W′＞0為正值；若外界對系統(tǒng)作功，W′＜0為負值。在系統(tǒng)內(nèi)能增加時，△E為正值，若系統(tǒng)的內(nèi)能減少時，則△E為負值。上式是從熱機的效率角度考慮，外界傳遞給系統(tǒng)的熱量，一部分用來增加系統(tǒng)的內(nèi)能，另一部分就是系統(tǒng)對外所作的功。在運用熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達式△E=W+Q解題時，應(yīng)了解表達式的適用范圍，應(yīng)注意
5、各物理量的正、負號表示的意義，以及式中的各量單位要統(tǒng)一。對熱用心愛心專心力學(xué)第一定律從廣義上理解，應(yīng)把系統(tǒng)內(nèi)能的變化看作是系統(tǒng)所含的一切能量（如化學(xué)的、熱的、電磁的、原子核的、場的能量等）的變化，而所作的功是各種形式的功，于是熱力學(xué)第一定律就成了能量轉(zhuǎn)換和守恒定律。熱力學(xué)第一定律也可表述為，第一類永動機是不可能制造的?！镜谝活愑绖訖C】在熱力學(xué)第一定律建立以前，人們曾幻想制造出一種永動的機器，不需要任何燃料和動力，又不消耗系統(tǒng)本身的內(nèi)能，卻能不斷對外做功而且永遠運轉(zhuǎn)，這類機器叫“第一類永動機”。根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律
6、，系統(tǒng)在對外做功過程中，它的內(nèi)能要減小，要想不減少它的內(nèi)能，外界必須同時對它傳遞熱量或?qū)λ龉?，不斷地給系統(tǒng)補充能量，系統(tǒng)才能持續(xù)不斷地對外做功。這種違背能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的器械，也就是違背熱力學(xué)第一定律的器械永遠也不可能制造成。【熱力學(xué)第二定律】熱力學(xué)的基本定律之一。它是關(guān)于在有限空間和時間內(nèi)，一切和熱運動有關(guān)的物理、化學(xué)過程具有不可逆性的總結(jié)。自熱力學(xué)第一定律被發(fā)現(xiàn)以后，人們注意到許多自行發(fā)生的過程都是單方向的，例如熱量從高溫物體傳到低溫物體，液體由高處向低處流動，氣體的擴散與混合，其反向自行發(fā)生的過程雖然沒有
7、違反第一定律，卻從來還沒有發(fā)現(xiàn)過，可見除了第一定律外，必定還有其他的定則在限制這些過程的發(fā)生。克勞修斯、開爾文等人，從將熱轉(zhuǎn)變?yōu)楣r遇到的經(jīng)驗歸納成熱力學(xué)第二定律。它實質(zhì)上指出了宏觀熱現(xiàn)象的不可逆性。它的表述有很多種，但實際上都是互相等效的。如下列幾種表述：1.克勞修斯表述：克勞修斯在1850年提出的。熱量總是自動的從高溫物體傳到低溫物體，不可能自動地由低溫物體向高溫物體傳遞。在它的表述中，指出在自然條件下熱量只能從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移，而不能由低溫物體自動向高溫物體轉(zhuǎn)移，這個轉(zhuǎn)變過程是不可逆的。若想讓熱傳遞方向
8、逆轉(zhuǎn)，則必須消耗功才能實現(xiàn)。2.開爾文表述：開爾文在1851年提出的。不存在這樣一種循環(huán)過程，系統(tǒng)從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其他影響。表述中的“單一熱源”是指溫度均勻并且恒定不變的熱源；“其他影響”指除了由單一熱源吸熱，把所吸的熱用來作功以外的任何其他變化。若有其他影響產(chǎn)生時，把由單一熱源吸來的熱量全部用來對外作功是可能的。自然界中任何形
