热力学的定义与内容是什么( 二 )


目前,研究非平衡态热力学的一种理论是在一定条件下,把非平衡态看成是数目众多的局域平衡态的组合,借助原有的平衡态的概念描述非平衡态的热力学系统 。并且根据“流”和“力”的函数关系,将非平衡态热力学划分为近平衡区(线性区)和远离平衡区(非线性区)热力学 。这种理论称为广义热力学,另一种研究非平衡态热力学的理论是理性热力学 。它是以热力学第二定律为前提,从一些公理出发,在连续媒质力学中加进热力学概念而建立起来的理论 。它对某些具体问题加以论证,在特殊的弹性物质的应用中取得了一定成果 。
非平衡态热力学领域提供了对不可逆过程宏观描述的一般纲要 。对非平衡态热力学或者说对不可逆过程热力学的研究,涉及广泛存在于自然界中的重要现象,是正在探讨的一个领域 。如平衡态的热力学和统计力学的关系一样,从微观运动的角度研究非平衡态现象的理论是非平衡态统计力学 。
选自:《物理学简史》
热力学定义热力学(thermodynamics)是从宏观角度研究物质的热运动性质及其规律的学科 。属于物理学的分支,它与统计物理学分别构成了热学理论的宏观和微观两个方面 。热力学主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质 ,它提示了能量从一种形纯吵此式转换为另一种形式时遵从的宏观规律,总结了物质的宏观现象而得到的热学理论 。热力学并不追究由大量微观粒子组碰银成的物质的微观结构,而只关心系统在整体上表现出来的热现象及其变化发展所必须遵循的基本规律 。它满足于用少数几个能直接感受和可观测的宏观状态量诸如温度、压强、体积、浓度等描述和确定系统所处的状态 。通过对实践中热现象的大量观测和实验发现,宏观状态量之间是有联系的,它们的变化是互相制约的 。制约关系做迅除与物质的性质有关外,还必须遵循一些对任何物质都适用的基本的热学规律,如热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律 等 。热力学以上列从实验观测得到的基本定律为基础和出发点,应用数学方法,通过逻辑演绎,得出有关物质各种宏观性质之间的关系和宏观物理过程进行的方向和限度,故它属于唯象理论,由它引出的结论具有高度的可靠性和普遍性 。
什么是热力学热力学(thermodynamics)是从宏观角度研究物质的热运动性质及其规律的学科 。
热力学在系统平衡态概念的基础上,谨晌定义了描述系统状态所必须的三个态函数:热力祥蔽锋学温度T、内能U和熵S 。热力学第零定律为定义和标并判定温度奠定了基础;热力学第一定律定义了态函数内能;第二定律引进了态函数熵和热力学温标;热力学第三定律则描述了系统的内能和熵在绝对零度附近的性状 。