热力学第二定律熵增加原理VIP免费

上节课复习一、热力学第一定律对理想气体的应用依据公式是：RTMPVPdVdEdQ{等体过程过程方程2211TpTp等压等温绝热2211TVTV1211VpVp2211VpVpTCmV,VpEAQ0TCmV,TCmp,TCmV,TR0TCmV,21lnppRT12lnVVRT21lnppRT12lnVVRTTCmV,12211VpVp0二、循环过程(循环)正循环效率121QQQ121QQ1AQ逆循环制冷系数212QQQ2QAVop2T1T12341p2p4p3p1V4V2V3V21TT三、卡诺循环121TT2QA卡诺逆循环的制冷系数212TTT212QQQ卡诺热机的效率第八章热力学第二定律8.1自然过程的方向性8.2可逆过程与不可逆过程8.3热力学第二定律的表述8.4两种表述的等效性8.5熵增加原理将一滴墨水滴入清水中，墨水会自发地向周围逐渐扩散，但是要再从清水中取出这一滴墨水恐怕就很难了。满足热力学第一定律的热力学过程却不一定能实现。在自然界中，系统在不受外界影响下进行的任何宏观自发过程都是按一定方向进行的.8.1自然过程的方向性系统无需外界帮助就能够自动进行的过程自发过程方向性自然界的一切实际过程都只能沿着某个方向自发地进行。一、功热转换过程不能自发地机械能内能自发地机械功可以完全转化为系统的内能，如焦耳实验。相反的过程，即系统将一定量的内能（热量）全部转化为机械功的过程却从来没有发生过。二、热传导过程不能自发地低温物体高温物体自发地温度不同的两个物体相互接触，高温物体能自动地将热量传给低温物体，从而使两物体的温度相同而达到热平衡。相反的过程，即热量自动地从处于热平衡的两个物体中的一个传到另一个物体，使两个物体出现温差，或者是热量自动地从低温物体传到高温物体，使它们的温差越来越大，这样的过程也从来没有出现过。三、理想气体向真空的绝热自由膨胀过程分子向真空迅速膨胀（非准静态过程），充满整个容器，最后达到平衡态。相反的过程，充满整个容器的气体自动地收缩到左半部分、右半部分为真空的过程，是不可能自发实现的。一、可逆过程8.2可逆过程和不可逆过程在系统状态变化过程中，如果逆过程能重复正过程的每一状态，不引起其它任何变化。可逆过程的条件必须是准静态过程必须是无摩擦的——可逆过程是理想过程，是比准静态过程更加理想的理想过程。二、不可逆过程系统的状态经过某一过程到另一状态，如果用任何方法都不能使系统和外界完全复原，则称为不可逆过程。不可逆过程不是不能逆向进行，而是说当过程逆向进行时，逆过程在外界留下的痕迹不能将原过程的痕迹完全消除。关于可逆过程和不可逆过程的判断，正确的是(1)可逆热力学过程一定是准静态过程；(2)准静态过程一定是可逆过程；(3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程；(4)凡是有摩擦的过程一定是不可逆的。答：C概念检测A.(1)、(2)、(3)B.(1)、(2)、(4)C.(1)、(4)D.(2)、(4)一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，各种过程的不可逆性是相互关联的。只有无摩擦的准静态过程才是可逆过程。结论热力学第二定律就是关于热力学过程进行方向的规律，它是从大量实践经验中总结出来的其表述方式是利用某一个不可逆过程来说明不可逆过程的共同特征有许多不同的表述方法8.3热力学第二定律的表述一、克劳修斯表述不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。热量不能自动地从低温物体传到高温物体——热传导过程的不可逆性克劳修斯1822-1888二、开尔文表述不可能从单一热源吸取热量，使之完全变成有用的功而不产生其它影响。“其它影响”是指除了系统从单一热源吸热和对外作功以外的任何其它变化。开尔文1824-1907历史上把可以从单一热源吸收热量，使之完全变成有用的功而不产生其它影响的机器称为第二类永动机。第二类永动机是效率为100%的热机。第二类永动机不可能制成——摩擦生热过程的不可逆性8.4不可逆性的相互依存热力学第二定律两种表述的等效性自然界中各种不可逆过程都是相互关联的，即一种宏观过程的不可逆性保证了另一种过程的不可逆性；反之，若一种实际过程的不可逆性消失了，其它实际过程的不可逆性也随之消失。可以证明：功变热过程的不可逆性和理想气体自由膨胀的...