【例题】

热力学三定律是现代物理学研究的一个重要内容。其中，根据热力学第一定律，我们可知道：

A.任何热机的效率都不可能达到100％

B.在温度达到绝对零度时，物质系统（分子或原子）无规则的热运动将停止

C.不可能造出既不需外界能量又不消耗系统内能的永动机

D.热不可能独立地、没有补偿地从低温物体传向高温物体

解析

第一步，本题考查物理。

第二步，热力学第一定律基本内容：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。其本质就是著名的能量守恒定律。永动机是一类所谓不需外界输入能源、能量或在仅有一个热源的条件下便能够不断运动并且对外做功的机械。不消耗能量而能永远对外做功的机器违反了能量守恒定律，不可能实现。可见不可能造出既不需外界能量又不消耗系统内能的永动机。

因此，选择C选项。

拓展

• A项：根据热机的效率η=W有用/Q总×100%，其中W有用指用来做有用功的能量，Q总指完全燃烧释放的能量。热机在工作过程中，燃料不可能完全燃烧，尾气带走较多的热量，机器本身散热，克服机械间摩擦做功，剩余的能量才是有用的能量，在燃料完全燃烧提供的能量中只占很少一部分，所以热机效率不可能达到100%。可见该观点不属于根据热力学第一定律能得到的结论。

• B项：绝对零度是热力学的最低温度，但只是理论上的下限值。根据热力学第三定律，绝对零度永远无法达到，只可无限逼近。因为任何空间必然存有能量和热量，也不断进行相互转换而不消失。所以绝对零度是不存在的，除非该空间自始即无任何能量热量。在此一空间，所有物质完全没有粒子振动，其总体积并且为零。可见根据热力学第一定律，绝对零度无法达到。

• D项：热力学第二定律是热力学基本定律之一，其内容主要为：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体（不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化）。可见热不可能独立地、没有补偿地从低温物体传向高温物体所依据的是热力学第二定律而非热力学第一定律。