热力学三大定律是什么

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第零定律——如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡，这一结论就称为第零定律，是用来作为进行体系测量的基本依据

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第一定律——就是不同形式的能量在传递与转换过程中守恒的定律，也就是说热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。

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第二定律——不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，或不可逆热力过程中 熵的微增量总是大于零，这就称作为第二定律。

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第三定律——为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零，这就称作第三定律

（1）热力学第一定律和内能

能量守恒定律是自然界的基本规律之一。该定律指出：自然界的一切物质都具有能量，能量表现为各种不同形式，他们能够从一种形式转化为另一种形式，在转化过程中能量的总量不变。第一定律引入了内能（U）状态变量，确定了内能与热（Q）和功（W）之间的能量守恒关系。体系中内能变化与体系和环境之间以功和热形式的能量变换具有定量关系，用数学公式表示如下：

dU＝dQ＋dW （41）

其中，若体系对环境做功和输出热量，使体系的内能降低，则Q和W为正值；反之环境对体系做功和输入热量，使体系内能增加，则Q和W为负值。

（2）热力学第二定律和熵

自然界的自发过程常常具有一定的方向性。例如热量只能从高温物体传递到低温物体；溶解的盐类总是从高浓度溶液向低浓度溶液扩散；水流总是从高压向低压流动等等。热力学第二定律引入了熵（S）状态变量，提出了自发过程发生方向的判据。其定量表述为：

（dS）UV＝0 （42）

由此可获得定量描述热力学平衡的熵判据：孤立体系自发演化的方向为（dS）UV＞0；当孤立体系抵达平衡时，（dS）UV＝0。（42）式也称为平衡态热力学的一般演化判据。它表明处于近平衡态的热力学体系，不管体系的动力学机制如何，发展过程总是单向地趋于平衡态（李如生，1986）。

（3）热力学第三定律和绝对熵

热力学状态函数中，熵函数可以有绝对值，这意味着在确定体系熵值时，存在零熵参考态。零熵参考态的存在是热力学第三定律的内容。第三定律表明，每一种完全有序的纯结晶物质在绝对零度时都有相同的熵，即熵值为零。以零熵参考态为标准，计算所得物质在其他温度时的熵值，称为第三定律熵，又称规定熵或绝对熵。

体系熵值的实际意义可以理解为体系的有序度。体系的熵值增大表示体系的无序程度增加，或称混乱度增加。在孤立或封闭体系中自发过程通常是倾向于形成更加无序（或更加混乱）的结构。但对于一个开放的与外界环境有物质能量持续交换的体系，则自发过程可以是有序之源。

热力学定律有三大定律，第一定律、第二定律、第三定律。

热力学第一定律是能量守恒定律。 热力学第二定律有几种表述方式：克劳修斯表述为热量可以自发地从温度高的物体传递到温度低的物体，但不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体。

开尔文普朗克表述为不可能从单一热源吸取热量，并将这热量完全变为功，而不产生其他影响。以及熵增表述：孤立系统的熵永不减小。 热力学第三定律通常表述为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为零， 或者绝对零度不可达到。

能量守恒的意义：

1、能的转化与守恒是分析解决问题的一个极为重要的方法，它比机械能守恒定律更普遍。例如物体在空中下落受到阻力时，物体的机械能不守恒，但包括内能在内的总能量守恒。

2、能量守恒定律是19世纪自然科学中三大发现之一，也庄重宣告了第一类永动机幻想的彻底破灭。

3、能量守恒定律是认识自然、改造自然的有力武器，这个定律将广泛的自然科学技术领域联系起来。

第一类永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器。其不可能存在，因为违背了能量守恒定律。

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