第一代开尔文男爵威廉·汤姆森和蒸汽机

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第一代开尔文男爵威廉·汤姆森和蒸汽机之间的区别

第一代开尔文男爵威廉·汤姆森 vs. 蒸汽机

威廉·湯姆森，第一代開爾文男爵（William Thomson, 1st Baron Kelvin，），即开尔文勋爵（Lord Kelvin），在北爱尔兰出生的英國数学物理学家、工程师，也是热力学温标（絕對溫標）的发明人，被稱為熱力學之父。在格拉斯哥大学时他与进行了密切的合作，研究了电学的数学分析、将第一和第二热力学定律公式化，和把各门新兴物理学科统一为现代形式。他被广为人知是由于他认识到了温度的下限，也就是绝对零度。 他对电报机所作出的贡献使他开始出名并带给他财富和荣誉。先是因为在横跨大西洋的电报工程中所作出的贡献，他在1866年獲得爵士頭銜。到1892年，由於他在热力学方面的工作，以及反对爱尔兰自治的作為，使他被封為拉格斯的开尔文男爵（Baron Kelvin, of Largs in the County of Ayr），所以他通常被称为开尔文男爵，这个头衔来自于流经他在苏格兰格拉斯哥大学实验室的开尔文河。受爵後，他因而成為首位进入英国上议院的科学家。 他的住宅是位于克莱德湾拉格斯的Netherhall ，这是一座雄伟的红色砂岩大厦。 为表彰和纪念他对热力学所作出的贡献，热力学温标的单位为开尔文。. 蒸汽机是一个能够将水蒸汽中的動能转换为功的热机，由於其中的燃燒過程在熱機外部進行，屬於热机中的外燃機。泵、火車頭和轮船曾使用蒸汽机驱动。蒸汽机在工业革命中起了基本的作用。它為其他機械提供動力 ，還有它的操作不受地理位置及天氣情況影響。 今天的核能發電及火力發電仍使用蒸汽渦輪發動機来將熱能轉換為電能。 蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉，这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气甚至垃圾作为热源。蒸汽膨胀推动活塞做功。.

动能

动能是物质运动时所得到的能量。它通常被定义成使某物体从静止状态至运动状态所做的功。由于运动是相对的，动能也是相对于某参照系而言。同一物体在不同的参照系会有不同的速率，也就是有不同的动能。动能的国际单位是焦耳（J），以基本单位表示是千克米平方每秒平方（kg·m2·s-2）。一个物体的动能只有在速率改变时才会改变。.

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热力学第二定律

热力学第二定律（second law of thermodynamics）是热力学的三条基本定律之一，表述热力学过程的不可逆性——孤立系统自發地朝著熱力學平衡方向──最大熵狀態──演化，同样地，第二类永动机永不可能实现。 這一定律的歷史可追溯至尼古拉·卡诺对于热机效率的研究，及其于1824年提出的卡诺定理。定律有许多种表述，其中最具代表性的是克劳修斯表述（1850年）和开尔文表述（1851年），这些表述都可被证明是等价的。定律的数学表述主要借助魯道夫·克勞修斯所引入的熵的概念，具体表述为克劳修斯定理。 虽然这一定律在热力学范畴内是一条经验定律，无法得到解释，但随着统计力学的发展，这一定律得到解释。 这一定律本身及所引入的熵的概念对于物理学及其他科学领域有深远意义。定律本身可作为过程不可逆性及时间流向的判据。而路德维希·玻尔兹曼对于熵的微观解释——系统微观粒子无序程度的量度，更使这概念被引用到物理学之外诸多领域，如信息论及生态学等。.

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