相信目前很多小伙伴對(duì)于為什么說(shuō)“機(jī)械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能也可以完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能”?我學(xué)了熱力學(xué)第二定律.但是不是說(shuō)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(wǎng)上也是收集了一些與為什么說(shuō)“機(jī)械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能也可以完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能”?我學(xué)了熱力學(xué)第二定律.但是不是說(shuō)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(guān)的信息來(lái)分享給大家，希望能夠幫助到大家哦。

1、1.“機(jī)械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能也可以完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能”是完全正確的命題.
2.對(duì)第二點(diǎn)很多人有誤解,原因是沒(méi)有完全搞清楚熱力學(xué)第二定律的開(kāi)爾文表述,更不用說(shuō)完整準(zhǔn)確理解熱力學(xué)第二定律了.開(kāi)爾文說(shuō)“不可能從一個(gè)恒溫?zé)嵩矗磫我粺嵩矗┪崃?使之完全變?yōu)橛杏霉?而不產(chǎn)生其它影響（或引起其他變化）”.不產(chǎn)生其它影響是指除去熱功轉(zhuǎn)化之外的任何變化,包括做功者和他周?chē)囊磺协h(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(gè)恒溫?zé)嵩矗磫我粺嵩矗┪崃?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(shuō)明：理想氣體等溫膨脹過(guò)程中,總內(nèi)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(nèi)能,再將增加的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)為功.在這個(gè)例子中,確實(shí)從單一熱源吸熱并完全轉(zhuǎn)為有用功了,但同時(shí)也產(chǎn)生了其它變化,氣體的體積增大了,壓強(qiáng)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(gè)循環(huán)過(guò)程,在經(jīng)過(guò)一個(gè)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(wú)其它變化）,而要構(gòu)成一個(gè)可以做功的循環(huán),無(wú)數(shù)的事實(shí)證明,系統(tǒng)至少需要同兩個(gè)恒溫?zé)嵩磽Q熱（從高溫?zé)嵩次鼰?將其部分轉(zhuǎn)為功,另一部分以熱的形式放給低溫?zé)嵩矗?開(kāi)爾文正是從這些事實(shí)中總結(jié)出第二定律的開(kāi)爾文表述的.
5.關(guān)于原命題的進(jìn)一步解釋?zhuān)?br/>即便在一個(gè)循環(huán)過(guò)程中,內(nèi)能也是可以完全轉(zhuǎn)為機(jī)械能的,只要系統(tǒng)在循環(huán)中同兩個(gè)或以上的熱源換熱.我們可以設(shè)想一臺(tái)理想卡諾熱機(jī)（只與兩個(gè)恒溫?zé)嵩磽Q熱的熱機(jī)）工作于海洋（或者任何的物體）和一個(gè)溫度趨近于絕對(duì)零度（絕對(duì)零度不可達(dá)到,這是所謂的熱力學(xué)第三定律）的低溫?zé)嵩粗g,通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算（大學(xué)才能學(xué)到）可知該熱機(jī)的效率可趨近于100%,即水的內(nèi)能可以無(wú)限接近于完全轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能.當(dāng)然這臺(tái)熱機(jī)的工作條件太苛刻了,我們要獲得趨于絕對(duì)零度的低溫所消耗的能量遠(yuǎn)不是熱機(jī)的產(chǎn)能所能補(bǔ)償?shù)?因此期望利用海洋大氣中蘊(yùn)藏的巨大內(nèi)能是不現(xiàn)實(shí)的.而制造第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)就是希望只從一個(gè)恒溫?zé)嵩粗校ɡ绾Ｑ螅┪鼰?將其全部（哪怕是10%)轉(zhuǎn)為有用功（那也可以完全擺脫能源危機(jī)!）.
6.理想氣體等溫膨脹是一個(gè)容易實(shí)現(xiàn)的過(guò)程,很明顯該過(guò)程的轉(zhuǎn)化效率是100%,但為什么這個(gè)過(guò)程不能為我們提供源源不斷的廉價(jià)的功呢?關(guān)鍵在于這不是個(gè)循環(huán)過(guò)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(gè)巨大的容器來(lái)裝氣體（成本太高）,同時(shí)氣體壓強(qiáng)太低,甚至克服活塞摩擦力的能力都沒(méi)了,如何做有用功呢?更重要的的是我們?nèi)绾文艿玫礁邏簹怏w呢?有一個(gè)解決辦法再把氣體壓縮回去,請(qǐng)記住這里要消耗機(jī)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(chǎn)生機(jī)械功,必須借助一個(gè)循環(huán)過(guò)程,例如讓熱機(jī)在高溫時(shí)膨脹（做功多）,低溫時(shí)被壓縮（消耗功少）,再通過(guò)兩個(gè)絕熱過(guò)程連接上述等溫過(guò)程,以形成一個(gè)循環(huán)（該例即是卡諾循環(huán)）.例如內(nèi)燃機(jī)等等都采用了類(lèi)似的循環(huán)過(guò)程.。

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