[理學(xué)]5第五章 熱力學(xué)基礎(chǔ)ppt課件

1、第五章第五章熱力學(xué)根底熱力學(xué)根底5-0 5-0 第五章教學(xué)根本要求第五章教學(xué)根本要求5-1 5-1 熱力學(xué)第一定律及運(yùn)用熱力學(xué)第一定律及運(yùn)用5-2 5-2 循環(huán)過(guò)程循環(huán)過(guò)程 卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)5-3 5-3 熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律 一、了解準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程及其圖線表示法一、了解準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程及其圖線表示法. .二、了解熱力學(xué)中功和熱量的概念及功、熱量和內(nèi)能的微觀意二、了解熱力學(xué)中功和熱量的概念及功、熱量和內(nèi)能的微觀意義，會(huì)計(jì)算體積功及圖示義，會(huì)計(jì)算體積功及圖示. . 會(huì)計(jì)算理想氣體的定壓和定體摩會(huì)計(jì)算理想氣體的定壓和定體摩爾熱容爾熱容. . 三、掌握熱力學(xué)第一定律，能分析計(jì)算理想氣體等體、等壓、三、

2、掌握熱力學(xué)第一定律，能分析計(jì)算理想氣體等體、等壓、等溫暖絕熱過(guò)程中的功、熱量和內(nèi)能的改動(dòng)量等溫暖絕熱過(guò)程中的功、熱量和內(nèi)能的改動(dòng)量. .四、了解循環(huán)過(guò)程的特征和熱機(jī)效率的定義，了解卡諾循環(huán)的四、了解循環(huán)過(guò)程的特征和熱機(jī)效率的定義，了解卡諾循環(huán)的組成和特點(diǎn)，會(huì)計(jì)算以理想氣體為工質(zhì)的卡諾循環(huán)的效率，了組成和特點(diǎn)，會(huì)計(jì)算以理想氣體為工質(zhì)的卡諾循環(huán)的效率，了解熱機(jī)效率的限制及提高熱機(jī)效率的途徑解熱機(jī)效率的限制及提高熱機(jī)效率的途徑. .五、了解熱力學(xué)第二定律的兩種表述及其等價(jià)性，了解自然過(guò)五、了解熱力學(xué)第二定律的兩種表述及其等價(jià)性，了解自然過(guò)程的方向性及可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程，了解熱力學(xué)第二定律的程的方向

3、性及可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程，了解熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)本質(zhì). .預(yù)習(xí)要點(diǎn)預(yù)習(xí)要點(diǎn)留意功、熱量、內(nèi)能的概念以及作功與傳熱的異同留意功、熱量、內(nèi)能的概念以及作功與傳熱的異同.熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容、物理本質(zhì)及數(shù)學(xué)表達(dá)式是什么熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容、物理本質(zhì)及數(shù)學(xué)表達(dá)式是什么?什么是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程？寫出氣體在準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中作功的普什么是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程？寫出氣體在準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中作功的普通表達(dá)式通表達(dá)式.理想氣體等體、等壓、等溫暖絕熱過(guò)程各有什么特征理想氣體等體、等壓、等溫暖絕熱過(guò)程各有什么特征? 留意用熱力學(xué)第一定律計(jì)算各過(guò)程的熱量、功及內(nèi)留意用熱力學(xué)第一定律計(jì)算各過(guò)程的熱量、功及內(nèi)能變化的方法能變化的方法.)(TEE

4、1. 理想氣體內(nèi)能理想氣體內(nèi)能 系統(tǒng)內(nèi)能的增量只與系統(tǒng)始末形狀有關(guān)，與系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)能的增量只與系統(tǒng)始末形狀有關(guān)，與系統(tǒng)所閱歷的過(guò)程無(wú)關(guān)所閱歷的過(guò)程無(wú)關(guān).2. 功功 氣體分子熱運(yùn)動(dòng)各種動(dòng)能與分子間相互作用勢(shì)能的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)各種動(dòng)能與分子間相互作用勢(shì)能的總和總和. 內(nèi)能是表征系統(tǒng)形狀的單值函數(shù)。理想氣體的內(nèi)內(nèi)能是表征系統(tǒng)形狀的單值函數(shù)。理想氣體的內(nèi)能僅是溫度的函數(shù)能僅是溫度的函數(shù). 由于壓力差導(dǎo)致外界物體有規(guī)那么運(yùn)動(dòng)與系統(tǒng)內(nèi)由于壓力差導(dǎo)致外界物體有規(guī)那么運(yùn)動(dòng)與系統(tǒng)內(nèi)分子無(wú)規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)的能量傳送分子無(wú)規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)的能量傳送. 其經(jīng)過(guò)系統(tǒng)與外界其經(jīng)過(guò)系統(tǒng)與外界物體之間產(chǎn)生宏觀的相對(duì)位移來(lái)完成物體之間產(chǎn)

5、生宏觀的相對(duì)位移來(lái)完成. 功與系統(tǒng)形狀變化過(guò)程有關(guān)，功與系統(tǒng)形狀變化過(guò)程有關(guān)， 是一個(gè)過(guò)程量是一個(gè)過(guò)程量.3. 熱量熱量 由于溫度差導(dǎo)致系統(tǒng)外分子無(wú)規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)與系由于溫度差導(dǎo)致系統(tǒng)外分子無(wú)規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)與系統(tǒng)內(nèi)分子無(wú)規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)的能量傳送統(tǒng)內(nèi)分子無(wú)規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)的能量傳送. 其經(jīng)過(guò)系統(tǒng)與其經(jīng)過(guò)系統(tǒng)與外部邊境處分子間的碰撞完成外部邊境處分子間的碰撞完成. 熱量與系統(tǒng)形狀變化過(guò)程有關(guān)，熱量與系統(tǒng)形狀變化過(guò)程有關(guān)， 是一個(gè)過(guò)程量是一個(gè)過(guò)程量.1過(guò)程量：都與過(guò)程有關(guān)；過(guò)程量：都與過(guò)程有關(guān)；2等效性：改動(dòng)系統(tǒng)熱運(yùn)動(dòng)形狀的作用效果一樣等效性：改動(dòng)系統(tǒng)熱運(yùn)動(dòng)形狀的作用效果一樣. 分子熱運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng)

6、分子熱運(yùn)動(dòng)熱量熱量3功與熱量的物理本質(zhì)不同功與熱量的物理本質(zhì)不同 .功與熱量的異同功與熱量的異同分子熱運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng)功功宏觀運(yùn)動(dòng)宏觀運(yùn)動(dòng)WEEQ12 系統(tǒng)從外界吸收的熱量系統(tǒng)從外界吸收的熱量, 一部分使系統(tǒng)的內(nèi)能添一部分使系統(tǒng)的內(nèi)能添加加, 另一部分使系統(tǒng)對(duì)外界作功另一部分使系統(tǒng)對(duì)外界作功 .WEQddd3. 3. 熱力學(xué)第一定律對(duì)微小過(guò)程的運(yùn)用熱力學(xué)第一定律對(duì)微小過(guò)程的運(yùn)用2. 第一定律的符號(hào)規(guī)定第一定律的符號(hào)規(guī)定1. 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律+12EE 系統(tǒng)吸熱系統(tǒng)吸熱系統(tǒng)放熱系統(tǒng)放熱內(nèi)能添加內(nèi)能添加內(nèi)能減少內(nèi)能減少系統(tǒng)對(duì)外界作功系統(tǒng)對(duì)外界作功外界對(duì)系統(tǒng)作功外界對(duì)系統(tǒng)作功QW1. 準(zhǔn)靜

7、態(tài)過(guò)程準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程),(111TVp),(222TVp1V2V1p2ppVo12 準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中氣體的準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中氣體的各形狀參量都有確定的值，各形狀參量都有確定的值，可在可在 p-V p-V 圖上作出延續(xù)的圖上作出延續(xù)的過(guò)程曲線過(guò)程曲線. . 從一個(gè)平衡態(tài)到另一平衡態(tài)所經(jīng)過(guò)的每一中間形從一個(gè)平衡態(tài)到另一平衡態(tài)所經(jīng)過(guò)的每一中間形狀均可近似當(dāng)作平衡態(tài)的過(guò)程狀均可近似當(dāng)作平衡態(tài)的過(guò)程.2. 2. 氣體作功的計(jì)算氣體作功的計(jì)算 想象汽缸內(nèi)的氣體進(jìn)展想象汽缸內(nèi)的氣體進(jìn)展無(wú)摩擦的準(zhǔn)靜態(tài)膨脹過(guò)程無(wú)摩擦的準(zhǔn)靜態(tài)膨脹過(guò)程. .SldVdp由功的定義：由功的定義：lpSlFWdddVpWdd21dVVVpW 功的大

8、小等于在功的大小等于在p-Vp-V圖圖中曲線下的面積中曲線下的面積. .1VOpV2V12Vdp 以以S S表示活塞的面積，表示活塞的面積，p p表示氣體的壓強(qiáng)，表示氣體的壓強(qiáng)，dldl表示表示一微小位移一微小位移. .3. 3. 準(zhǔn)靜態(tài)微元過(guò)程能量關(guān)系準(zhǔn)靜態(tài)微元過(guò)程能量關(guān)系VpEQddd1. 等體過(guò)程等體過(guò)程 摩爾定容熱容摩爾定容熱容0d, 0dWV熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律TRiMmEQVd2dd特性特性 常量常量V),(11TVp),(22TVp2p1pVpVOWEQ21d)(212VVVpTTRiMm過(guò)程方程過(guò)程方程 常量常量1pT摩爾定容熱容摩爾定容熱容: 在體積不變的條件下在體積

9、不變的條件下, 1mol 的理想氣體的理想氣體溫度升高或降低溫度升高或降低1K時(shí)吸收時(shí)吸收(或放出或放出) 的熱量的熱量.單位單位11KmolJRiCmV2,TCMmEQVVdddm,1212m,)(EETTCMmQVV熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律TQCVVddm,可得可得1mol 理想氣體TRiTCQVVd2ddm,由由物質(zhì)的量物質(zhì)的量 為為 的理想氣體的理想氣體Mm2. 等壓過(guò)程等壓過(guò)程 摩爾定壓熱容摩爾定壓熱容過(guò)程方程過(guò)程方程 常量常量1VT熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律VpEQpddd特特 性性 常量常量p所作的功：所作的功：2V),(11TVp),(22TVpp1VpVo12VpWVV

10、d21)(12VVp21dVVVpVp摩爾定壓熱容摩爾定壓熱容: 1mol 理想氣體在等壓過(guò)程中溫度升理想氣體在等壓過(guò)程中溫度升高高1K時(shí)吸收的熱量時(shí)吸收的熱量.TQCppddm,1mol 理想氣體RCCVpm,m,可得可得)(12m,TTCMmQpp)()(,1212mTTRMmTTCMmV稱為邁耶公式稱為邁耶公式.)()(1212VVpEE)(12m,TTRCMmV物質(zhì)的量物質(zhì)的量 為為 的理想氣體的理想氣體Mm3. 等溫過(guò)程等溫過(guò)程熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律0dEVRTMmp 21dVVTVpWQVpWQTddd12),(11TVp),(22TVp1p2p1V2VpVOVd特征特征 常

11、量常量T過(guò)程方程過(guò)程方程pV常量常量VVRTMmWQVVTd2112lnVVRTMm21lnppRTMm由由),(111TVp),(222TVpab0131.422.844.pVO例：如下圖，使例：如下圖，使1mol氧氣氧氣1從形狀從形狀a等溫變化到形狀等溫變化到形狀b；2從從a等體變化到形狀等體變化到形狀 c，再等壓變化到再等壓變化到b. 試分別計(jì)算試分別計(jì)算氣體所做的功及吸收的熱量氣體所做的功及吸收的熱量. 解：解：1從a等溫變化到形狀b氣體吸收的熱量等于其對(duì)外所作的功：氣體吸收的熱量等于其對(duì)外所作的功：WQTabbbVVVplnJ2ln108 .4410013. 135J1015. 33

12、2 a- c- b過(guò)程因因 ，baTTbaEE有有因因a- c為等體過(guò)程，為等體過(guò)程，其中其中故有故有由熱力學(xué)第一定律由熱力學(xué)第一定律WEEQ12WcbacWWW0acWcbWW)(abcVVpJ10)4 .228 .44(10013. 135J1027. 23a- c- b過(guò)程中氣體吸收的總熱量為WQJ1027. 23),(111TVp),(222TVpab0131.422.844.pVO4. 4. 絕熱過(guò)程絕熱過(guò)程 絕熱過(guò)程是系統(tǒng)在和外界絕熱過(guò)程是系統(tǒng)在和外界無(wú)熱量交換的條件下進(jìn)展的過(guò)無(wú)熱量交換的條件下進(jìn)展的過(guò)程程. 0dQ特征特征EWdd0dd EWTCMmEWVdddm,對(duì)于理想氣體對(duì)

13、于理想氣體),(111TVp),(222TVp121p2p1V2VpVO0Q由理想氣體的物態(tài)方程，由理想氣體的物態(tài)方程，RTMmpV TRMmpVVpddd兩邊微分兩邊微分12ppVVCCVpddm,m,m,m,VpCC令令0ddVVpp得到得到對(duì)上式積分：對(duì)上式積分：CVplnln或或1CpV由理想氣體的物態(tài)方程，得到由理想氣體的物態(tài)方程，得到21CTV31CVp都稱為理想氣體的絕熱方程都稱為理想氣體的絕熱方程.1、2消去dT得pVCVpRCVVdd)(m,m,那么那么熱容比熱容比 絕熱線和等溫線絕熱線和等溫線 絕熱線比等溫線更陡些，如下圖。絕熱線比等溫線更陡些，如下圖。這是由于在等溫過(guò)程中

14、，壓強(qiáng)的變這是由于在等溫過(guò)程中，壓強(qiáng)的變化僅是由體積的變化所引起，而在化僅是由體積的變化所引起，而在絕熱過(guò)程中，壓強(qiáng)的變化不僅是由絕熱過(guò)程中，壓強(qiáng)的變化不僅是由體積的變化，同時(shí)還由溫度的變化體積的變化，同時(shí)還由溫度的變化共同引起的，所以系統(tǒng)壓強(qiáng)的變化共同引起的，所以系統(tǒng)壓強(qiáng)的變化更為顯著。更為顯著。絕熱線：絕熱線：恒量pV等溫線：等溫線：恒量pVpVo絕熱過(guò)程絕熱過(guò)程等溫過(guò)程等溫過(guò)程預(yù)習(xí)要點(diǎn)預(yù)習(xí)要點(diǎn)循環(huán)過(guò)程有什么特征循環(huán)過(guò)程有什么特征? 熱機(jī)效率是怎樣規(guī)定的？熱機(jī)效率是怎樣規(guī)定的？什么是卡諾循環(huán)什么是卡諾循環(huán)? 卡諾循環(huán)的效率取決于哪些要素？卡諾循環(huán)的效率取決于哪些要素？ 系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一系列形狀變

15、化過(guò)程后，又回到原來(lái)的形狀的系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一系列形狀變化過(guò)程后，又回到原來(lái)的形狀的過(guò)程叫熱力學(xué)循環(huán)過(guò)程過(guò)程叫熱力學(xué)循環(huán)過(guò)程 . 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律WQ 取絕對(duì)值取絕對(duì)值QQQW21凈功凈功0E特征特征WpVOABAVBVcd1T2T12TT 1Q2Q總吸熱總吸熱1Q總放熱總放熱2Q熱機(jī)就是把熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的安裝熱機(jī)就是把熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的安裝. . 熱機(jī)從高溫?zé)嵩醇橙崃?，一部分轉(zhuǎn)變勝利，熱機(jī)從高溫?zé)嵩醇橙崃?，一部分轉(zhuǎn)變勝利，另一部分放到低溫?zé)嵩戳硪徊糠址诺降蜏責(zé)嵩? .熱機(jī)熱機(jī)高溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩吹蜏責(zé)嵩吹蜏責(zé)嵩?Q2QW 熱機(jī)的效率是在一次循環(huán)中工熱機(jī)的效率是在一次循環(huán)中工質(zhì)對(duì)外所作的

16、凈功占它從高溫?zé)釒?kù)質(zhì)對(duì)外所作的凈功占它從高溫?zé)釒?kù)吸收的熱量的比率吸收的熱量的比率.121QQ吸QW吸放吸QQQ|吸放QQ|1 1 卡諾循環(huán)是由兩個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)等溫過(guò)程和兩個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)絕卡諾循環(huán)是由兩個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)等溫過(guò)程和兩個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過(guò)程組成，工質(zhì)僅和兩個(gè)熱源交換熱量，循環(huán)任務(wù)物熱過(guò)程組成，工質(zhì)僅和兩個(gè)熱源交換熱量，循環(huán)任務(wù)物質(zhì)為理想氣體質(zhì)為理想氣體.Vop2TW1TABCD1p2p4p3p1V4V2V3V1Q1211lnVVRTMmQQABA B ：使汽缸和溫度為T1 的高溫庫(kù)接觸，氣體等溫膨脹，體積由V1增到V2，它從高溫庫(kù)中吸收熱量Q1B C ：氣體做絕熱膨脹，體積變?yōu)閂3，溫度降到T2213112T

17、VTV2Q4322lnVVRTMmQQCDC D：使汽缸和溫度為T2的低溫庫(kù)接觸，使氣體等溫緊縮，體積由V3減小到V4，氣體向低溫庫(kù)中放出熱量Q2D A ：沿絕熱線緊縮氣體，直到它回到起始形狀A(yù)，體積變?yōu)閂1, 完成一個(gè)循環(huán).214111TVTVVop2TW1TABCD1p2p4p3p1V4V2V3V1Q121QQ卡諾循環(huán)的效率：卡諾循環(huán)的效率：4312VVVV214111TVTV由由121TT12C1QQ得得代入上式代入上式1243121VVVVTTlnln213112TVTV討討 論論1. 卡諾機(jī)必需有高溫暖低溫兩個(gè)熱源. 3. 熱機(jī)效率不能大于 1 或等于 1，只能小于 1 .4. 一真

18、實(shí)踐熱機(jī)的效率不能夠大于 ，盡能夠提高高溫?zé)嵩吹臏囟?，加大高、底溫?zé)嵩粗g的溫差是提高熱機(jī)效率的有效途徑.C2. 卡諾熱機(jī)效率 與任務(wù)物質(zhì)無(wú)關(guān)，只與兩個(gè)熱源的溫度有關(guān)，兩熱源的溫差越大，那么卡諾循環(huán)的效率越高 . C預(yù)習(xí)要點(diǎn)預(yù)習(xí)要點(diǎn)留意準(zhǔn)確了解熱力學(xué)第二定律兩種表述的內(nèi)容留意準(zhǔn)確了解熱力學(xué)第二定律兩種表述的內(nèi)容.什么是可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程什么是可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程? 留意了解熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)并了解其統(tǒng)計(jì)意義留意了解熱力學(xué)第二定律的本質(zhì)并了解其統(tǒng)計(jì)意義.根據(jù)實(shí)際閱歷的總結(jié)得出根據(jù)實(shí)際閱歷的總結(jié)得出:開爾文表述：不能夠制造出這樣一種循環(huán)任務(wù)的熱開爾文表述：不能夠制造出這樣一種循環(huán)任務(wù)的熱機(jī)，它

19、只從單一熱源吸熱來(lái)作功，而不放出熱量給機(jī)，它只從單一熱源吸熱來(lái)作功，而不放出熱量給其他物體，或者說(shuō)不使外界發(fā)生任何變化其他物體，或者說(shuō)不使外界發(fā)生任何變化. 即閱歷循即閱歷循環(huán)將熱全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ倪^(guò)程是不能夠的環(huán)將熱全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ倪^(guò)程是不能夠的.或第二類永動(dòng)機(jī)單熱源熱機(jī)不能制成或第二類永動(dòng)機(jī)單熱源熱機(jī)不能制成.克勞修斯說(shuō)法：熱量不能自動(dòng)從低溫物體傳向高溫克勞修斯說(shuō)法：熱量不能自動(dòng)從低溫物體傳向高溫物體物體. 熱力學(xué)第二定律兩種表述的本質(zhì)是一樣的，都指熱力學(xué)第二定律兩種表述的本質(zhì)是一樣的，都指明了自然界某些實(shí)踐過(guò)程進(jìn)展的方向性明了自然界某些實(shí)踐過(guò)程進(jìn)展的方向性. 熱力學(xué)第二定律的兩種表述是等效的，

20、用反證熱力學(xué)第二定律的兩種表述是等效的，用反證法可以證明這兩種表述的等效性。法可以證明這兩種表述的等效性。 由功變熱過(guò)程的不可逆性推斷熱傳導(dǎo)過(guò)程的不由功變熱過(guò)程的不可逆性推斷熱傳導(dǎo)過(guò)程的不可逆性?？赡嫘?。RSR+SQQ2Q2Q2Q+Q2W高溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩?T1低溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩?T2低溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩?T2高溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩?T1(a)(b) 假設(shè)開爾文表述不成立，我假設(shè)開爾文表述不成立，我們可以制造一個(gè)熱機(jī)們可以制造一個(gè)熱機(jī) R ，只從，只從高溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩碩1汲取熱量汲取熱量 Q ，并全，并全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣Σ哭D(zhuǎn)變?yōu)楣?W。 利用功去推進(jìn)利用功去推進(jìn)制冷機(jī)制冷機(jī) S，S在一個(gè)逆循環(huán)中將在一個(gè)逆循環(huán)中將

21、從低溫?zé)嵩磸牡蜏責(zé)嵩碩2汲取熱量汲取熱量 Q2，并，并向高溫?zé)嵩聪蚋邷責(zé)嵩碩1釋放熱量釋放熱量 Q2 + W = Q2 + Q ，如圖，如圖 (a) 。 RSQQ2Q+Q2W低溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩?T2高溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩?T1(a) 將將R和和S組合起來(lái)，組合體將組合起來(lái)，組合體將從從T2汲取熱量汲取熱量Q2，向，向T1釋放熱釋放熱量量Q+Q2Q=Q2，除此之外不發(fā)，除此之外不發(fā)生任何其他變化，如圖生任何其他變化，如圖 (b)。R+SQ2Q2高溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩?T1低溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩?T2(b) 可見，假設(shè)克勞修斯表述不成立，即熱量可見，假設(shè)克勞修斯表述不成立，即熱量Q2自自動(dòng)地從低溫?zé)嵩磩?dòng)地從低溫?zé)嵩碩

22、2傳向了高溫?zé)嵩磦飨蛄烁邷責(zé)嵩碩1。 由熱傳導(dǎo)過(guò)程的不可逆性推斷功變熱過(guò)程的不由熱傳導(dǎo)過(guò)程的不可逆性推斷功變熱過(guò)程的不可逆性?？赡嫘?。ZKZ+KQQ2Q-Q2A高溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩?T1低溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩?T2低溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩?T2高溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩?T1(a)(b)QQA 假設(shè)克勞修斯表述不成立，我假設(shè)克勞修斯表述不成立，我們可以制造一個(gè)安裝們可以制造一個(gè)安裝 Z ，低溫?zé)?，低溫?zé)嵩丛碩2 的熱量的熱量Q 自動(dòng)地傳向高溫?zé)嶙詣?dòng)地傳向高溫?zé)嵩丛碩1。在。在T1和和T2之間設(shè)計(jì)一個(gè)卡之間設(shè)計(jì)一個(gè)卡諾熱機(jī)諾熱機(jī)K，它在一個(gè)循環(huán)中從，它在一個(gè)循環(huán)中從 T1汲取熱量汲取熱量 Q，一部分用于對(duì)外界，一部分用于對(duì)

23、外界作功作功W，另一部分，另一部分Q2被釋放到被釋放到 T2。ZKQQ2W低溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩?T2高溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩?T1(a)QQ 假設(shè)將假設(shè)將Z和和K組合起來(lái)，這個(gè)組組合起來(lái)，這個(gè)組合體將只從低溫?zé)嵩春象w將只從低溫?zé)嵩碩2汲取熱量汲取熱量Q-Q2，并完全轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外界作功，并完全轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外界作功W，如圖，如圖 (b)所示。這就是說(shuō)開爾所示。這就是說(shuō)開爾文表述也不成立了。文表述也不成立了。Z+KQ-Q2高溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩?T1低溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩?T2(b)A 可逆過(guò)程可逆過(guò)程: 在系統(tǒng)形狀變化過(guò)程中在系統(tǒng)形狀變化過(guò)程中, 假設(shè)逆過(guò)程能假設(shè)逆過(guò)程能反復(fù)正過(guò)程的每一形狀回到初態(tài)反復(fù)正過(guò)程的每一形狀回到初態(tài), 而不引起其他變化而不引起其他變化, 這樣的過(guò)程叫做可逆過(guò)程這樣的過(guò)程叫做可逆過(guò)程 .不可逆過(guò)程：在不引起其他變化的條件下，不能使不可逆過(guò)程：在不引起其他變化