第十一章热力学定律
热力学第一定律:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
前面咱们说过,内能主要取决于组成物体分子的两个量:动能和势能。那么外界对系统的内能的变化自然和组成物体分子的动能和势能有关。分子动能和势能的变化某种程度上和物体的温度呈正相关。
热力学第一定律正是科学家们对于系统能量守恒定律最开始的探索。通过基于实际现象的不断的猜想和假设,然后逐一地证实或证伪这些假设,我们才能逐渐接近真理。
在这个信息爆炸的时代,人们可以很轻松地获取大量的信息,然而很多时候,我们所接触到的,都只是社会表层表现出来的显性特征,例如贫富差距的扩大、旅游文化的盛行、娱乐行业的发展等等,但是对于整个社会系统基于能量守恒定律所存在的其他特征就很容易忽视。比如你只知道电影的蓬勃发展,却没有看到电影发展初期黑社会势力利用它洗钱的阴暗面。旅游业的发展在给地方财政上的支持的同时,也对地方传统文化与道德理念有着深远的影响。
热力学第二定律:一切与热现象有关的宏观自然过程都不可逆,这种反应宏观自然过程的方向性的定律就是热力学第二定律
热力学地热定律存在着多种的表述方式。
克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
从热力学第一定律我们知道,高温物体在某种程度上就是高能量状态的物体。那么要使得低能量状态到高能量状态,必然需要从其他地方获得能量。而高能量状态转化到低能量状态必然存在着能量的转移和转化。
在金融方面,有的时候会因为外界的物价的变化或者其他公司出现剧烈的崩溃使得一个公司本身没有出现大的改进的情况下表现出估值急剧上升的情况。这种本身的能量体系并没有存在改变而升值的公司,很多时候就是看不见的地雷。一旦外界的变化趋于平稳,它的估值体系就会出现剧烈的波动,回到原来的价值。
那么热力学第二定律又给予我们怎样的启发呢?
世界上有多少人,就有至少一半的人曾经或者依然梦想着一夜暴富。但是基于能量守恒定律,当你在没有努力的情况下获得巨额财富的同时,也许在你没有观察到的地方,你的某些方面的估值正在急剧下降。所以,唯有保持相对于外界系统的正向性,才是你成功的必要条件。
开尔文表述:不可能从单一热库吸收能量,使之完全变成功,而不产生其他影响。
开尔文表述说明机械能与内能转化的方向性:机械能可以全部转化为内能,而内能无法全部用来做功转化为机械能。
开尔文表述揭示了自然状态中能量存在等级的存在。高有序度状态的能量可以完全转化为低有序度的能量,但是,低有序度的能量却无法达到完全转化的结果。
由于各种原因(读书少),这个表述的延伸无法展开来说,有想法的朋友可以在评论区发表自己的看法。
热力学第三定律:不可能通过有限的过程把一个物体冷却到绝对零度。
我们都知道我们可以通过各种加热的方式将温度提高,但是对于温度的降低,却存在着一个界限——绝对零度。
由于温度本身是由组成物体的分子相对运动产生的,而我们都知道,分子不可能处于完全不动的状态,因而存在着温度的最低界限。同时,这个最低界限我们永远无法达到。