以下是智学网为大伙收拾的关于《高中二年级物理必学二要点热力学第二定律》的文章，供大伙学习参考！

1、热力学第二定律打造的历史过程
19世纪初，巴本、纽可门等创造的蒸汽机经过很多人尤其是瓦特的重大改进，已广泛应用于工厂、矿山、交通运输，但当时大家对蒸汽机的理论研究还是很缺少的。热力学第二定律就是在研究怎么样提升热机效率问题的推进下，逐步被发现的，并用于解决与热现象有关的过程进行方向的问题。
1824年，法国陆军工程师卡诺在他发表的论文“论火的动力”中提出了的“卡诺定理”，找到了提升热机效率的根本渠道。但卡诺在当时是使用“热质说”的错误看法来研究问题的。从1840年到1847年间，在迈尔、焦耳、亥姆霍兹等人的努力下，热力学第肯定律与更常见的能量守恒定律打造起来了。“热动说”的正确看法也常见为大家所同意。1848年，开尔文爵士（威廉·汤姆生）依据卡诺定理，打造了热力学温标（绝对温标）。它完全不依靠于任何特殊物质的物理特质，从理论上解决了各种经验温标不相一致的缺点。这类为热力学第二定律的打造筹备了条件。
1850年，克劳修斯从“热动说”出发重新审察了卡诺的工作，考虑到热传导一直自发地将热量从高温物体传给低温物体这一事实，得出了热力学第二定律的第一次表述。后来历经多次简练和修改，渐渐演变为现行物理教科书中公认的“克劳修斯表述”。同时，开尔文也独立地从卡诺的工作中得出了热力学第二定律的另一种表述，后来演变为更精炼的现行物理教科书中公认的“开尔文表述”。
上述对热力学第二定律的两种表述是等价的，由一种表述的正确性完全可以推导出另一种表述的正确性。
2、热力学第二定律的实质
1.可逆过程与不可逆过程
一个热力学系统，从某一状况出发，经过某一过程达到另一状况。若存在另一过程，能使系统与外面完全复原（即系统回到原来的状况，同时消除去原来过程对外面的所有影响），则原来的过程称为“可逆过程”。反之，假如用任何办法都不可能使系统和外面完全复原，则称之为“不可逆过程”。
可逆过程是一种理想化的抽象，严格来讲日常并没有（但它在理论上、计算上有着要紧意义）。很多事实告诉大家：与热现象有关的实质宏观过程都是不可逆过程。
2.对于开氏与克氏的两种表述的剖析
克氏表述指出：热传导过程是不可逆的。开氏表述指出：功变热（确切地说，是机械能转化为内能）的过程是不可逆的。
两种表述其实质就是分别挑选了一种典型的不可逆过程，指出它所产生的成效不论用什么办法也不可能使系统完全恢复原状，而不引起其他变化。
请注意加着重号的语句：“而不引起其他变化”。譬如，制冷机（如电冰箱）可以将热量Q由低温T2处（冰箱内）向高温T1处（冰箱外的外面）传递，但此时外面对制冷机做了电功W而引起了变化，并且高温物体也多吸收了热量Q（这是电能转化而来的）。这与克氏表述并不矛盾。
3.不可逆过程的几个典型例子
例1（理想气体向真空自由膨胀）如图1所示，容器被中间的隔板分为体积相等的两部分：A部分盛有理想气体，B部分为真空。现抽掉隔板，则气体就会自由膨胀而充满整个容器。
例2（两种理想气体的扩散混合）如图2所示，两种理想气体C和D被隔板隔开，具备相同的温度和压强。当中间的隔板抽去后，两种气体发生扩散而混合。
例3焦耳的热功当量实验。
这是一个不可逆过程。在实验中，重物降低带动叶片转动而对水做功，使水的内能增加。但，大家不可能造出如此一个机器：在其循环动作中把一重物升高而同时使水冷却而不引起外面变化。由此即可得热力学第二定律的“普朗克表述”。
再如焦耳-汤姆生（开尔文）多孔塞实验中的节流过程和各种爆炸过程等都是不可逆过程。
4.热力学第二定律的实质
对上面所列举的不可逆过程与自然界中其他不可逆过程，大家完全可以由某一过程的不可逆性证明出另一过程的不可逆性，即自然界中的各种不可逆过程都是互有关联的。大家可以选取任一个不可逆过程作为表述热力学第二定律的基础。因此，热力学第二定律就能有多种不一样的表达方法。
但不论具体的表达方法怎么样，热力学第二定律的实质在于指出：所有与热现象有关的实质宏观过程都是不可逆的，并指出这类过程自发进行的方向。
3、热力学第二定律的统计意义
热现象是与很多分子无规则热运动相联系的。大家以上述不可逆过程（如例1中理想气体的真空自由膨胀）为例，来简单说明热力学第二定律的统计意义。
如图1所示，拉开隔板后，A部分的理想气体将进入B（原为真空）中，从而充满A、B整个空间。这个过程是不可逆的，大家从没见过这种现象：气体自动地由整个容器缩短到A部分，而使B部分成为真空。这是为何呢？
设容器中有1个分子，它退回到A部分的几率为1/2；设容器中有2个分子，它们全部退回到A部分的几率为1/22=1/4；设容器中有3个分子，它们全部退回A部分的几率为1/23=1/8；……设容器中有1mol某种理想气体（约6.02×1023个分子）。打一个有
趣的比喻：假若从动物园中逃出一只黑猩猩，溜进了计算机室，用爪子在键盘上乱按。而将打印出的纸张按顺序装订，恰巧是一部数百万字的巨著——大英百科全书。上述几率比这个笑话的几率还要小得不可比拟。
通过对上述简单例子的剖析，事实上是有一般意义的，即热力学第二定律的统计意义是：一个不受外面影响的“孤立系统”，其内部发生的过程，一直由几率小的状况向几率大的状况进行，由包括微观状况数目少的宏观状况向包括微观状况数目多的宏观状况进行。
4、热力学第二定律的适用范围
（1）热力学第二定律是宏观规律，对少量分子组成的微观系统是不适用的。
（2）热力学第二定律适用于“绝热系统”或“孤立系统”，对于生命体（开放系统）是不适用的。早在1851年开尔文在叙述热力学第二定律时，就曾特别指明动物体并不像一架热机一样工作，热力学第二定律只适用于无生命物质。
（3）热力学第二定律是建筑在有限的空间和时间所察看到的现象上，不可以被外推应用于整个宇宙。19世纪后半期，有的科学家错误地把热力学第二定律应用到无限的、开放的宇宙，提出了所谓“热寂说”。他们声称：以后总有一天，全宇宙都是要达到热平衡，所有变化都将停止，从而宇宙也将死亡。要使宇宙从平衡状况重新活动起来，只有靠外力的推进才行。这就会为“上帝创造世界”等唯心主义提供了所谓“科学依据”。
“热寂说”的荒谬，在于把无限的、开放的宇宙当做热力学中所说的“孤立系统”。热力学中的“孤立系统”与无所不包、完全没外面存在的整个宇宙是根本不一样的。事实上，科学后来的进步已经提供了很多事实，证明宇宙演变的过程不遵守热力学第二定律。正如恩格斯在《自然辩证法》中指出了“热寂说”的谬误。他依据物质运动不灭的原理，深刻地指出：“放射到太空中去的热肯定大概通过某种渠道——指明这一渠道，将是将来自然科学的课题——转变为另一运动形式，在这种运动形式中，它能重新集结和活动起来。”热力学第二定律和热力学第肯定律一样，是实践经验的总结，它的正确性是由它的所有推论都为实践所证实而得到一定的。