传热学与平衡态热力学的关系论文

论文发表本文拟从几个方面探讨传热学与平衡态热力学的关系。

　　1. 传热学

　　传热学是研究由温度差引起的热量传递机理、规律、计算和测试方法的学科。

　　传热学认为温度差是导致传热的根本原因。 热量可通过传导、对流及辐射三种方式在温度不同的两热源之间传递。

　　2. 平衡态热力学

　　平衡态热力学[1]是研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性，其研究对象是热力学平衡态及准静态过程。

　　平衡态热力学的热量是指系统状态改变时，系统与环境之间，用于改变系统（无序）混乱度的能量传递形式，记为：δQ≡T▪dS.

　　3. 热量

　　传热学热量属于物理热，通常可由热容、温差来计算， 物理热真实可测。

　　平衡态热力学热是过程热，仅当热力学过程确定后，微分热（T▪dS）积分值确定， 平衡态热力学热意义明确。

　　需指出：平衡态热力学过程为理想化的准静态过程，因此平衡态热力学热并不真实。

　　3.1 克劳修斯热

　　克劳修斯认为不可能将热从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化。

　　克劳修斯热特指物理热，它为传热学理论的基石，指明了物理热在两个热源间传递的方向， 即自发由高温物体流向低温物体。

　　克劳修斯热与平衡态热力学过程无关。

　　3.2. 开尔文热

　　不可能从单一热源取出热使之完全变为功，而不发生其他变化。

　　开尔文热同样特指物理热，开尔文热不可能百分之百转变为功。

　　4. 结论

　　①传热学的热量为物理热，与平衡态热力学热内涵不同；

　　②物理热真实可测，平衡态热力学热因准静态过程不真实；

　　③克劳修斯及开尔文说法涉及热量均为物理热，与平衡态热力学无关。