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麻麻说:你该穿秋裤了

来源:中科院物理所 编辑:admin 时间:2019-10-14
导读: [db:摘要]

  你们有谁还记得,整个夏天都在喊天气炎热的小编,最近这几天竟然被冻服了。

瑟瑟发抖的小编(但是没有拉围脖的人)瑟瑟发抖的小编(但是没有拉围脖的人)

  真是应了那句老话:“天道好轮回,‘冷暖’饶过谁。”没想到寒冷竟然来的如此猝不及防,犹记得那天还穿着半袖,第二天穿着半袖打开宿舍楼门的一刹那,我知道错了。在风持续吹拂下,我的体表温度迅速下降,然后就是一连串的“喷嚏”。而反观大家都裹得严严实实,留下了在冷风中凌乱并且打着喷嚏的小编。

打着喷嚏的小编打着喷嚏的小编

  然后我就有了一个问题,热量究竟是什么呢?

  热与热力学

  Heat and thermodynamics

  “我觉得”首先应该明确什么是“热”。在热力学中,热是固体,液体和气体中的原子,分子或离子等微小粒子运动的结果。热能可以从一个物体传递到另一物体。由于两个物体之间的温度差而引起的能量传递或流动称为热量。[1]

热的太阳,我想你了热的太阳,我想你了

  对热能的现代理解起源于汤普森(Thompson)于1798年提出的热机械力学理论(关于摩擦激发的热源的实验性探究)。而后法国著名的军事科学家和物理学家萨迪·卡诺(Sadi Carnot)在19世纪20年代也做出了类似的研究。与哥白尼一样,卡诺只在1824年出版了一本著作—《关于火的动力学》,该书概述了卡诺热机、卡诺循环和动力之间的基本能量关系,它标志着热力学作为现代科学的开始。所以卡诺通常被称为“热力学之父”,他的主要贡献就是以他名字命名的卡诺热机与卡诺循环。[2]

卡诺热机卡诺热机

  随后,也就是在十九世纪五十年代,差不多同时发现了热力学第一定律和热力学第二定律。

  热力学第一定律指出:一个孤立的系统的内部能量是恒定的,也就是大家耳熟能详的能量守恒定律。而热力学第二定律是指:热量不能自发的从较冷的地方流动到较热的地方,而由此引出了在非平衡系统的所有行为都是使其熵最大的熵增原理,第二定律基本解释了自然界中的不可逆现象。

看上去的能量守恒看上去的能量守恒

  而后发现的第三定律是:作为一个系统的温度接近绝对零度,所有的进程停止,该系统的熵接近最小值。也就是说系统不可能达到绝对零度。除了三大热力学定律,还有一个基本的热力学第零定律:如果两个系统都与第三个系统处于热平衡,他们也彼此热平衡。[3]

 两个逐渐热平衡的系统 两个逐渐热平衡的系统

  热力学发展至今已经发展出好几个相关的分支,每个分支都是用不同的基本模型作为理论或实验基础,或者是将原理应用于各种类型的系统。主要分为:经典热力学、统计热力学、化学热力学、平衡热力学和非平衡热力学等。[3]

  热力学与退火

  Thermodynamics and annealing

  当物体在加热的时候,可以液化或者汽化从而变成液体或者气体,到处移动。但是一旦冷却下来,就只能变成固态,做一个静静的美男子。物体这样,人其实也这样。以前天气暖和的时候,可以到处蹦跶到处跑,但是突然降温,添衣服不及时的话,就会发现,屋子里才是待着最舒服的地方。
       

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