相信目前很多小伙伴對于為什么說“機械能可以完全轉化為內能,內能也可以完全轉化為機械能”?我學了熱力學第二定律.但是不是說不能從單一熱源吸熱而不引起其他的能量變化嗎?既然有能量損失,那怎么還能完全都比較感興趣，那么小洋洋今天在網上也是收集了一些與為什么說“機械能可以完全轉化為內能,內能也可以完全轉化為機械能”?我學了熱力學第二定律.但是不是說不能從單一熱源吸熱而不引起其他的能量變化嗎?既然有能量損失,那怎么還能完全相關的信息來分享給大家，希望能夠幫助到大家哦。

1、1.“機械能可以完全轉化為內能,內能也可以完全轉化為機械能”是完全正確的命題.
2.對第二點很多人有誤解,原因是沒有完全搞清楚熱力學第二定律的開爾文表述,更不用說完整準確理解熱力學第二定律了.開爾文說“不可能從一個恒溫熱源（即單一熱源）吸取熱量,使之完全變?yōu)橛杏霉?而不產生其它影響（或引起其他變化）”.不產生其它影響是指除去熱功轉化之外的任何變化,包括做功者和他周圍的一切環(huán)境都不能發(fā)生其它變化.言下之意,如果允許做功者（系統(tǒng)）或環(huán)境發(fā)生其它變化,則從一個恒溫熱源（即單一熱源）吸取熱量,使之完全變?yōu)橛杏霉κ怯锌赡艿模ǖ灰欢ū厝荒埽?
3.舉例說明：理想氣體等溫膨脹過程中,總內能不變,氣體（系統(tǒng)）從環(huán)境中（單一熱源）吸取熱量,并將所吸取的熱量全部變?yōu)楣?輸出給環(huán)境.也即系統(tǒng)從環(huán)境中吸熱增加自身的內能,再將增加的內能全部轉為功.在這個例子中,確實從單一熱源吸熱并完全轉為有用功了,但同時也產生了其它變化,氣體的體積增大了,壓強變小了.
4.如果要在系統(tǒng)和環(huán)境不發(fā)生其他變化的前提下,使熱變功必然要求系統(tǒng)發(fā)生一個循環(huán)過程,在經過一個循環(huán)后系統(tǒng)再次回到初始狀態(tài)（這樣才能保持系統(tǒng)無其它變化）,而要構成一個可以做功的循環(huán),無數的事實證明,系統(tǒng)至少需要同兩個恒溫熱源換熱（從高溫熱源吸熱,將其部分轉為功,另一部分以熱的形式放給低溫熱源）.開爾文正是從這些事實中總結出第二定律的開爾文表述的.
5.關于原命題的進一步解釋：
即便在一個循環(huán)過程中,內能也是可以完全轉為機械能的,只要系統(tǒng)在循環(huán)中同兩個或以上的熱源換熱.我們可以設想一臺理想卡諾熱機（只與兩個恒溫熱源換熱的熱機）工作于海洋（或者任何的物體）和一個溫度趨近于絕對零度（絕對零度不可達到,這是所謂的熱力學第三定律）的低溫熱源之間,通過簡單計算（大學才能學到）可知該熱機的效率可趨近于100%,即水的內能可以無限接近于完全轉變?yōu)闄C械能.當然這臺熱機的工作條件太苛刻了,我們要獲得趨于絕對零度的低溫所消耗的能量遠不是熱機的產能所能補償的.因此期望利用海洋大氣中蘊藏的巨大內能是不現實的.而制造第二類永動機就是希望只從一個恒溫熱源中（例如海洋）吸熱,將其全部（哪怕是10%)轉為有用功（那也可以完全擺脫能源危機!）.
6.理想氣體等溫膨脹是一個容易實現的過程,很明顯該過程的轉化效率是100%,但為什么這個過程不能為我們提供源源不斷的廉價的功呢?關鍵在于這不是個循環(huán)過程,氣體膨脹到一定程度,體積太大,要使其還做有用功,必須有一個巨大的容器來裝氣體（成本太高）,同時氣體壓強太低,甚至克服活塞摩擦力的能力都沒了,如何做有用功呢?更重要的的是我們如何能得到高壓氣體呢?有一個解決辦法再把氣體壓縮回去,請記住這里要消耗機械能,并且消耗的比我們得到的還多.因此要想有效地連續(xù)地產生機械功,必須借助一個循環(huán)過程,例如讓熱機在高溫時膨脹（做功多）,低溫時被壓縮（消耗功少）,再通過兩個絕熱過程連接上述等溫過程,以形成一個循環(huán)（該例即是卡諾循環(huán)）.例如內燃機等等都采用了類似的循環(huán)過程.。

本文到此結束，希望對大家有所幫助。

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