第一个主要区别(main difference first) vs. 热力学第二定律(second law of thermodynamics)

热力学是物理学、材料科学、工程、化学、环境科学等多个领域的重要组成部分。热力学有四个定律；热力学第零定律、热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。这四条定律表明所有的热力学过程都遵循它们。第一定律和第二定律是热力学中最常用的定律。第一定律说能量既不能被创造也不能被破坏。第一定律只是能量守恒定律的另一个版本。另一方面，第二定律认为某些热力学过程是被禁止的。本文着重讨论热力学第一定律和第二定律的区别。

什么是热力学第一定律(the first law of thermodynamics)？

热力学第一定律类似于为热力学过程调整的能量守恒定律。根据能量守恒定律，孤立系统的总能量是恒定的。能量不能被创造或毁灭，但可以从一种形式转化为另一种形式。

第一定律指出，封闭系统内能的增加等于供给系统的热量减去系统所做的功。此语句也可以表示为ΔU=Δ问-ΔW哪里ΔU=内能的增加，ΔQ=供给系统的热量，以及ΔW=系统完成的功(Δ如果在系统上完成工作，则W为负。）

第一定律有时表示为ΔU=ΔQ+ΔW。以第一定律的形式，ΔW应视为系统上完成的功。Δ如果功由系统完成，则W为负。

不管怎样，第一定律对能量从一种形式转换到另一种形式的方法没有任何规定。

什么是热力学第二定律(the second law of thermodynamics)？

热力学第二定律可以用以下几种方式表示。

**一**美的热机或冰箱是不可能的。这意味着不能建造100%能效的热机或冰箱。

在没有其他变化的情况下，不可能把热完全转化为功。这项声明说，只要热量转化为功，能量就会被浪费。废物的数量可以减少。然而，这是无法消除的。

**永动机是不可能的。这句话意味着建造永动机是不可能的，因为能量是随着时间而浪费的。

热量可以从热储器流到冷储器，但在没有其他变化的情况下，热量不能从热储器流到冷储器。这种说法意味着热量可以不做功地从热储热器传递到冷储热器。然而，为了将热量从冷储热器传递到热储热器，必须进行工作。

没有热机可以存在，具有比可逆卡诺热机更高的热效率。这种说法意味着热机的热效率不超过卡诺效率。最大可能的热能效率称为卡诺效率。这个概念在科学上非常有用，因为它允许我们计算给定热力学系统的最大可实现热效率。

Working principle of Carnot’s heat engine

第一(first)和热力学第二定律(second law of thermodynamics)的区别

基本思路：

第一定律：热力学第一定律是能量守恒定律的一个版本。

第二定律：热力学第二定律规定了什么类型的热力学过程在自然界是被禁止的。

内容：

第一定律：热力学第一定律指出能量既不能被创造也不能被破坏。

第二定律：建造一**美的热机或冰箱是不可能的。建造永动机是不可能的。把热完全转化为功是不可能的。热量不会自发地从冷库流向热库。孤立系统的熵从不减少。

使用：

第一定律：方程；ΔU=ΔQ+Δ如果方程的另外两个量已知，则可以用W来计算一个量的代数值。

第二定律：第二定律可用于计算给定热机的最大可实现热效率（卡诺效率）。

 Image Courtesy:

“Carnot heat engine” by Eric Gaba (Sting – fr:Sting) – Own work Based upon Image:Carnot-engine.png, (Public Domain) via Comm*** Wikimedia