热力学

热力学（英语：thermodynamics）是从18世纪末期发展起来的物理学理论，主要是研究功与热之间的能量转换。在此功定义为力与位移的内积；而热则定义为在热力系统边界中，由温度之差所造成的能量传递。两者都不是存在于热力系统内的性质，而是在热力过程中所产生的。

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热力学

依照研究特性可分为两大类：

• 在物质能量转换过程不探讨个别分子特性的科学，称之为古典热力学（classical thermodynamics）；
• 在物质能量转换过程探讨个别分子特性的科学，则称之为统计热力学（statistical thermodynamics）。

四大定律

• 热力学第零定律（又称热平衡定律）：只要A和B同时与C处于热平衡，则A和B处于热平衡状态。
  • 数学式：若$T_{A}=T_{C}$且$T_{B}=T_{C}$，则$T_{A}=T_{B}$。
• 热力学第一定律（又称能量守恒定律）：能量守恒定律的一种特殊形式——能量不能被凭空创造，也不会凭空消失。
• 热力学第二定律：所有的自然过程都增加熵（entropy）；简而言之，热不能自发的从冷处转到热处，任何高温的物体在不受热的情况下，都会逐渐冷却。
  • 主要有两种假说：克劳休斯假说（Clausius hyperthesis）与凯文-普朗克假说（Kelvin-Planck hyperthesis）。
• 热力学第三定律：当物体处在绝对零度时，则所处之处熵值为零。
  • 数学式：若$T=0$，则$S=0$。

温度测量

温度是表征物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。表示物体温度的标准叫温标。常用的有摄氏温标（°C)、华氏温标（°F），而国际单位制中的热力学温度单位为开尔文（K），一般用于天体和原子运动。

通常开尔文与摄氏温标的关系为$T(\mathrm {K} )=t(^{\circ }\mathrm {C} )+273.15$。