熱力學第一定律基本内容是，熱可以轉變為功，功也可以轉變為熱；消耗一定的功必産生一定的熱，一定的熱消失時，也必産生一定的功。熱力學第一定律是能量守恒原理的一種表達方式。

熱力學第二定律，又稱“熵增定律”，表明了在自然過程中，一個孤立系統的總混亂度（即“熵”）不會減小，隻會不斷增加。

這個世界的每個過程、活動、改變、顫動，都讓它更沒有秩序。還有更令人不安的呢，這些會增加混亂的活動是不可逆的。

比如火爐裡燃燒的木柴，如果木柴燒過了，該怎麼做才能把它複原?

不防試着反轉燃燒過程，把它給我們的熱能還回去，甚至可以用光照一照，把它給我們的光也還回去。但是不管怎麼加熱或用光線照射，那一堆可憐的焦炭都無法恢複木材原有的形狀。

平常聊天的時候，如果把日常的混亂稱為“熵”，不但沒有人反對，而且還會覺得富有詩意。

但如果談的是熱力學第二定律，我們就要讨論“熵”對科學家還有工程師來說有什麼意義。

我們用一種十分特别的方式定義熵：系統能量無法做功的程度。換句話說，熵就是系統能量不受控制、無法使用的一種度量。

但是，工程師最喜歡的工作莫過于控制熱能，好讓他随意地聽從自己使喚，這正是我們所鐘愛的各種機器與發電廠背後的核心秘密和想法。

我們采取的第一個步驟，就是運用煤、石油、天然氣或核能制造蒸汽、推動渦輪。渦輪接着轉動發電機，我們便由此取得電力。早期的熱能轉換是以蒸汽推動火車、輪船、牽引機，甚至是印刷機。但說實在的，我們無法充分運用蒸汽裡的能量，損耗的能量非常大，能源利用率低的可憐，但相比于傳統的人力與蓄力那可實在強大多了。

我們說“無法做功”，暗示着能量有“集中”或“分散”兩種形式。如果我們有個裝滿蒸汽的金屬槽，它當然可以推動小型蒸汽引擎的活塞，因為集中這部分能量可以做功。但如果我們打開閥門釋放一些蒸汽，好增加實驗室的濕度，那麼從蒸汽而來的能量就分散了，除了提高房間和皮膚的濕度，無法将能量供應給其他東西，也就是說，能量因為分散，而無法做功。

測量每個分子的動能(運動)會是件令人頭疼的工作，因此我們用溫度來測量分子的“平均能量”，而不是——去測每個分子的能量。如果站在分子的層次看看這些蒸汽，就會發現有一大堆水分子以“之”字形的路徑跑來跑去，互相碰撞。令人吃驚的部分在于：即使是處于某個穩定溫度下的一缸蒸汽，各蒸汽分子的速度依然不盡相同。若把這些蒸汽分子的動能(和速度成正比）畫成圖，看起來就會和某個城市裡所有人的智商( IQ ）分布圖很像：有一些跑得非常快，有一些跑得非常慢，還有一大堆速度普普通通的。

小結: 熱力學第一定律和第二定律是科學界公認的宇宙普遍規律。

1.能量守恒定律是說，能量可以由一種 形式變為另一種形式，但其總量既不能增加也不會減少，是恒定的。二十世紀初愛因斯坦發現能量和質量可以互變後，此定律改為能質守恒定律。這個定律應用到熱力學上，就是熱力學第一定律。

2.熱力學第二定律是描述熱量的傳遞方向的：分子有規則運動的機械能可以完全轉化為分子無規則運動的熱能；熱能卻不能完全轉化為機械能，二者之間具有不可逆性。

機械能→熱能┼→機械能

1)此定律的一種常用的表達方式是，每一個自發的物理或化學過程總是向着熵（entropy）增高的方向發展。

2)熵是一種不能轉化為功的熱能。而熵的改變量等于熱量的改變量除以絕對溫度， ①高、低溫度各自集中時，熵值很低；

②溫度均勻擴散時，熵值增高。

③物體有秩序時，熵值低；物體無序時，熵值便增高。

3)現在整個宇宙正在由有序趨于無序，由有規則趨于無規則，宇宙間熵的總量在增加。

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