第八熱力學(xué)基礎(chǔ)演示文稿

第八熱力學(xué)基礎(chǔ)演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一優(yōu)選第八熱力學(xué)基礎(chǔ)現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一作業(yè)P281-11,1218,19P282-14,16現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一實(shí)驗(yàn)證明系統(tǒng)從A

狀態(tài)變化到B

狀態(tài)，可以采用做功和傳熱的方法，不管經(jīng)過(guò)什么過(guò)程，只要始末狀態(tài)確定，做功和傳熱之和保持不變.一內(nèi)能（狀態(tài)量）2AB1**2AB1**8.1.1內(nèi)能功和熱量現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一

系統(tǒng)內(nèi)能的增量只與系統(tǒng)起始和終了狀態(tài)有關(guān)，與系統(tǒng)所經(jīng)歷的過(guò)程無(wú)關(guān).

理想氣體內(nèi)能

:

表征系統(tǒng)狀態(tài)的單值函數(shù),理想氣體的內(nèi)能僅是溫度的函數(shù).2AB1**2AB1**現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一改變系統(tǒng)內(nèi)能的方法：

現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一作機(jī)械功改變系統(tǒng)狀態(tài)的焦耳實(shí)驗(yàn)AV作電功改變系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一二、功作功是與宏觀位移相聯(lián)系的。當(dāng)熱力學(xué)過(guò)程中發(fā)生作功這種相互作用時(shí)，則伴隨著無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)與其他有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)形態(tài)（如機(jī)械運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)）之間的能量的轉(zhuǎn)換，從而改變系統(tǒng)的內(nèi)能。宏觀運(yùn)動(dòng)能量熱運(yùn)動(dòng)能量功：是作功過(guò)程能量傳遞和轉(zhuǎn)換的量度?，F(xiàn)在是8頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一三、熱量熱傳遞則是與溫度差的存在相聯(lián)系的，主要是通過(guò)系統(tǒng)與外界接觸邊界處分子之間的碰撞完成的，是系統(tǒng)內(nèi)、外分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)之間交換能量的過(guò)程，過(guò)程中沒(méi)有熱運(yùn)動(dòng)形態(tài)與其它運(yùn)動(dòng)形態(tài)之間的能量轉(zhuǎn)換，只有能量的轉(zhuǎn)移。

熱量：通過(guò)傳熱方式傳遞能量的量度?，F(xiàn)在是9頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一1）過(guò)程量：與過(guò)程有關(guān)；2）等效性：改變系統(tǒng)熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（內(nèi)能）作用相同；

宏觀運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng)功分子熱運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng)熱量3）功與熱量的物理本質(zhì)不同.1卡

=4.18J，1J=0.24

卡功與熱量的異同作功和熱傳遞都是使內(nèi)能發(fā)生變化的具體方式

現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一8.1.2準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程熱力學(xué)過(guò)程：熱力學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)隨時(shí)間而變化的過(guò)程

熱力學(xué)過(guò)程是由一系列的中間狀態(tài)組成的。而實(shí)際的熱力學(xué)過(guò)程都是非靜態(tài)過(guò)程，過(guò)程中間的每一個(gè)狀態(tài)都是非平衡態(tài)。

弛豫時(shí)間（）：系統(tǒng)由非平衡態(tài)到達(dá)平衡態(tài)所需的時(shí)間。

準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程：在過(guò)程進(jìn)行中的每一時(shí)刻，系統(tǒng)的狀態(tài)都無(wú)限接近于平衡態(tài)。

它是過(guò)程無(wú)限緩慢地進(jìn)行的極限，是一種理想過(guò)程?，F(xiàn)在是11頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程：從一個(gè)平衡態(tài)到另一平衡態(tài)所經(jīng)過(guò)的每一中間狀態(tài)均可近似當(dāng)作平衡態(tài)的過(guò)程.氣體活塞砂子12準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程的條件：t過(guò)程進(jìn)行

>>現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一1.體積功的計(jì)算注意：作功與過(guò)程有關(guān).8.1.3準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程的功與熱量

2.體積功的圖示：是過(guò)程曲線與邊界線所圍成的面積

現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一8.2.1熱力學(xué)第一定律系統(tǒng)從外界吸收的熱量,一部分使系統(tǒng)的內(nèi)能增加,另一部分使系統(tǒng)對(duì)外界做功.準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程微小過(guò)程12**現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一

1）能量轉(zhuǎn)換和守恒定律.第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的.2）實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，自然界的普遍規(guī)律.+系統(tǒng)吸熱系統(tǒng)放熱內(nèi)能增加內(nèi)能減少系統(tǒng)對(duì)外界做功外界對(duì)系統(tǒng)做功第一定律的符號(hào)規(guī)定物理意義現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一計(jì)算各等值過(guò)程的熱量、功和內(nèi)能的理論基礎(chǔ)（1）（理想氣體的共性）（2）解決過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換的問(wèn)題（3）（理想氣體的狀態(tài)函數(shù)）

（4）各等值過(guò)程的特性.

7.2.2熱力學(xué)第一定律在理想氣體等值過(guò)程中的應(yīng)用現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一單位一等體過(guò)程定體摩爾熱容熱力學(xué)第一定律特性常量

定體摩爾熱容:

理想氣體在等體過(guò)程中吸收的熱量，使溫度升高,其定體摩爾熱容為過(guò)程方程常量現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一對(duì)于1摩爾的理想氣體的內(nèi)能：現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一等體過(guò)程：

等體升壓

12

等體降壓

12現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一物理意義：理想氣體狀態(tài)改變時(shí)，其內(nèi)能的改變量總可以用和兩條等溫線之間的一個(gè)等容過(guò)程中系統(tǒng)所吸收的熱量來(lái)量度，即無(wú)論任何兩個(gè)狀態(tài)之間的內(nèi)能的改變量都可以用上式來(lái)計(jì)算。

現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一12二等壓過(guò)程定壓摩爾熱容過(guò)程方程常量熱一律特性常量功W由理想氣體狀態(tài)方程可得：

現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一

定壓摩爾熱容:

理想氣體在等壓過(guò)程中吸收的熱量，溫度升高，其定壓摩爾熱容為對(duì)

（1摩爾）求微分：

∵是等壓過(guò)程，

∴

現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一可得定壓摩爾熱容和定體摩爾熱容的關(guān)系摩爾熱容比

等壓過(guò)程：且：現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一熱容比熱容12W等壓膨脹12W等壓壓縮

W

W比熱容現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一三等溫過(guò)程熱力學(xué)第一定律恒溫?zé)嵩碩12特征常量過(guò)程方程常量現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一12等溫膨脹W12W等溫壓縮

W

W現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一128.4.1絕熱過(guò)程與外界無(wú)熱量交換的過(guò)程特征絕熱的汽缸壁和活塞熱一律現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一若已知及12W從可得由熱力學(xué)第一定律有現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一8.4.2絕熱過(guò)程方程的推導(dǎo)分離變量得12絕熱

方程常量常量常量現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一12W絕熱膨脹12W絕熱壓縮

W

W現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一絕熱線和等溫線絕熱過(guò)程曲線的斜率等溫過(guò)程曲線的斜率

絕熱線的斜率大于等溫線的斜率.常量常量ABC常量現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一例1

設(shè)有5mol

的氫氣，最初的壓強(qiáng)為溫度為，求在下列過(guò)程中，把氫氣壓縮為原體積的1/10

需作的功:1）等溫過(guò)程，2）絕熱過(guò)程.3）經(jīng)這兩過(guò)程后，氣體的壓強(qiáng)各為多少？解

1）等溫過(guò)程2）氫氣為雙原子氣體得，有12常量現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一3）對(duì)等溫過(guò)程對(duì)絕熱過(guò)程,有12常量現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一例8.1

1mol單原子理想氣體，由狀態(tài)，先等體加熱至壓強(qiáng)增大1倍，再等壓加熱至體積增大1倍，最后再經(jīng)絕熱膨脹，使其溫度降至初始溫度，如圖所示.試求：

(1)狀態(tài)d的體積Vd；

(2)整個(gè)過(guò)程對(duì)外做的功；

(3)整個(gè)過(guò)程吸收的熱量.解(1)根據(jù)狀態(tài)方程，依題意

現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一(2)先求各分過(guò)程的功得c點(diǎn)與d點(diǎn)在同一絕熱線上，由絕熱方程現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一整個(gè)過(guò)程對(duì)外做的總功為(3)計(jì)算整個(gè)過(guò)程吸收的總熱量有兩種方法方法一：根據(jù)整個(gè)過(guò)程吸收的總熱量等于各分過(guò)程吸收熱量的和.先求各分過(guò)程熱量為現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一則依題意，由于，故方法二：對(duì)abcd整個(gè)過(guò)程應(yīng)用熱力學(xué)第一定律：所以現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一熱機(jī)：持續(xù)地將熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ臋C(jī)器.工作物質(zhì)（工質(zhì)）：熱機(jī)中被利用來(lái)吸收熱量并對(duì)外做功的物質(zhì).現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一

系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一系列變化狀態(tài)過(guò)程后，又回到原來(lái)的狀態(tài)的過(guò)程叫熱力學(xué)循環(huán)過(guò)程.熱力學(xué)第一定律凈功特征循環(huán)過(guò)程AB總吸熱總放熱（取絕對(duì)值）2Q現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一熱機(jī)8.5.1熱機(jī)熱機(jī)的效率熱機(jī)效率高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩礋釞C(jī)（正循環(huán)）AB現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一致冷機(jī)致冷系數(shù)致冷機(jī)（逆循環(huán)）致冷機(jī)高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩碅B8.5.2致冷系數(shù)現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一冰箱循環(huán)示意圖現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一1423

例11mol

氦氣經(jīng)過(guò)如圖所示的循環(huán)過(guò)程，其中,求1—2、2—3、3—4、4—1各過(guò)程中氣體吸收的熱量和熱機(jī)的效率.解由理想氣體物態(tài)方程得現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一1423現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一例8.3汽油機(jī)可近似看成如圖循環(huán)過(guò)程(Otto循環(huán))，其中AB和CD為絕熱過(guò)程，求此循環(huán)效率.解吸放CDBApV1V2o現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一又BC和DA是絕熱過(guò)程：所以V吸放CDBApV1V2o壓縮比其中：現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一問(wèn)題：①提高熱機(jī)的效率的關(guān)鍵是什么？②熱機(jī)效率的提高有沒(méi)有一個(gè)限度？各種熱機(jī)的效率液體燃料火箭柴油機(jī)汽油機(jī)蒸汽機(jī)現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一卡諾循環(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.8.5.3卡諾循環(huán)

低溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩纯ㄖZ熱機(jī)WABCD

1824年法國(guó)的年青工程師卡諾提出一個(gè)工作在兩熱源之間的理想循環(huán)—卡諾循環(huán).給出了熱機(jī)效率的理論極限值;他還提出了著名的卡諾定理.現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一WABCD理想氣體卡諾循環(huán)熱機(jī)效率的計(jì)算

A—B

等溫膨脹

B—C

絕熱膨脹

C—D

等溫壓縮

D—A

絕熱壓縮卡諾循環(huán)A—B等溫膨脹吸熱現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一C—D

等溫壓縮放熱WABCD

D—A

絕熱過(guò)程B—C

絕熱過(guò)程

現(xiàn)在是50頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一卡諾熱機(jī)效率WABCD卡諾熱機(jī)效率與工作物質(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，則卡諾循環(huán)的效率越高.

現(xiàn)在是51頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一WABCD高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩纯ㄖZ致冷機(jī)卡諾致冷機(jī)（卡諾逆循環(huán)）卡諾致冷機(jī)致冷系數(shù)現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一圖中兩卡諾循環(huán)嗎？討論現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一例8.4

一卡諾致冷機(jī)從溫度為－10℃的冷庫(kù)中吸取熱量，釋放到溫度27℃的室外空氣中，若致冷機(jī)耗費(fèi)的功率是1.5kW，求(1)每分鐘從冷庫(kù)中吸收的熱量；(2)每分鐘向室外空氣中釋放的熱量.解(1)根據(jù)卡諾致冷系數(shù)有所以，從冷庫(kù)中吸收的熱量為(2)釋放到室外的熱量為現(xiàn)在是54頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一不可能制造出這樣一種循環(huán)工作的熱機(jī)，它只使單一熱源冷卻來(lái)做功，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.第二定律的提出1

功熱轉(zhuǎn)換的條件第一定律無(wú)法說(shuō)明.

2

熱傳導(dǎo)的方向性、氣體自由膨脹的不可逆性問(wèn)題第一定律無(wú)法說(shuō)明.7.6.1開(kāi)爾文表述

現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一等溫膨脹過(guò)程是從單一熱源吸熱作功，而不放出熱量給其它物體,但它非循環(huán)過(guò)程.12W

W低溫?zé)嵩锤邷責(zé)嵩纯ㄖZ熱機(jī)WABCD卡諾循環(huán)是循環(huán)過(guò)程，但需兩個(gè)熱源，且使外界發(fā)生變化.現(xiàn)在是56頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一

永動(dòng)機(jī)的設(shè)想圖現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一雖然卡諾致冷機(jī)能把熱量從低溫物體移至高溫物體，但需外界作功且使環(huán)境發(fā)生變化.不可能把熱量從低溫物體自動(dòng)傳到高溫物體而不引起外界的變化.高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩纯ㄖZ致冷機(jī)WABCD8.6.2克勞修斯表述現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一注意

1

熱力學(xué)第二定律是大量實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié).

3熱力學(xué)第二定律可有多種說(shuō)法，每一種說(shuō)法都反映了自然界過(guò)程進(jìn)行的方向性.

2

熱力學(xué)第二定律開(kāi)爾文說(shuō)法與克勞修斯說(shuō)法具有等效性.現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一準(zhǔn)靜態(tài)無(wú)摩擦過(guò)程為可逆過(guò)程

可逆過(guò)程

:在系統(tǒng)狀態(tài)變化過(guò)程中,如果逆過(guò)程能重復(fù)正過(guò)程的每一狀態(tài),而不引起其他變化,這樣的過(guò)程叫做可逆過(guò)程.8.6.4可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一非準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程為不可逆過(guò)程.

不可逆過(guò)程：在不引起其他變化的條件下，不能使逆過(guò)程重復(fù)正過(guò)程的每一狀態(tài)，或者雖能重復(fù)但必然會(huì)引起其他變化，這樣的過(guò)程叫做不可逆過(guò)程.準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程（無(wú)限緩慢的過(guò)程），且無(wú)摩擦力、粘滯力或其他耗散力作功，無(wú)能量耗散的過(guò)程.可逆過(guò)程的條件現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一非自發(fā)傳熱自發(fā)傳熱高溫物體低溫物體熱傳導(dǎo)熱功轉(zhuǎn)換完全功不完全熱自然界一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過(guò)程都是不可逆的.8.6.3自然過(guò)程的方向性無(wú)序有序自發(fā)非均勻、非平衡均勻、平衡自發(fā)現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一實(shí)例：生命過(guò)程是不可逆的出生

童年

少年

青年中年

老年八寶山不可逆！

有人說(shuō):“什么是熱力學(xué)第二定律呢?“那就是玻璃瓶摔碎了,它不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)原狀”；“擴(kuò)散到清水中的墨汁不會(huì)自動(dòng)縮回去”；“時(shí)間一去不復(fù)返”；“人不會(huì)返老返童”等等，……這都是熱力學(xué)第二定律?，F(xiàn)在是63頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一無(wú)序有序非自發(fā)傳熱自發(fā)傳熱高溫物體低溫物體熱傳導(dǎo)非均勻、非平衡均勻、平衡熱功轉(zhuǎn)換完全功不完全熱擴(kuò)散過(guò)程自發(fā)外力壓縮

熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì):自然界一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過(guò)程都是不可逆的.8.7.1熱力學(xué)第二定律的微觀意義現(xiàn)在是64頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一不可逆過(guò)程的本質(zhì)

系統(tǒng)從熱力學(xué)概率小的狀態(tài)向熱力學(xué)概率大的狀態(tài)進(jìn)行的過(guò)程.

一切自發(fā)過(guò)程的普遍規(guī)律

概率小的狀態(tài)概率大的狀態(tài)討論個(gè)粒子在空間的分布問(wèn)題可分辨的粒子集中在左空間的概率8.7.2熱力學(xué)概率與玻爾茲曼熵1.熱力學(xué)概率現(xiàn)在是65頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一粒子集中在左空間的概率粒子均勻分布的概率可分辨粒子總數(shù)N=4

各種分布的狀態(tài)總數(shù)第種分布的可能狀態(tài)數(shù)

N

124

N

0（左）現(xiàn)在是66頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一2.玻爾茲曼熵Ω熱力學(xué)概率（微觀狀態(tài)數(shù)）、無(wú)序度、混亂度.2）熵是孤立系統(tǒng)的無(wú)序度的量度.（平衡態(tài)熵最大）（Ω愈大，S愈高，系統(tǒng)有序度愈差.）

1）熵的概念建立，使熱力學(xué)第二定律得到統(tǒng)一的定量的表述.負(fù)熵熵

有序度生命科學(xué)：熵的高低反映生命力的強(qiáng)弱.信息論：負(fù)熵是信息量多寡的量度.現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一綜合前面的討論，自然過(guò)程的方向性是：由有序無(wú)序(微觀定性表示)

S小

S大(宏觀定量表示)

小大(微觀定量表示)現(xiàn)在是68頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一

書(shū)本整整齊齊地列放在書(shū)架上非常有序，對(duì)應(yīng)于低熵態(tài)，書(shū)本凌亂地?cái)偡旁跁?shū)桌上、椅子或地上，對(duì)應(yīng)于高熵狀態(tài)；此外，一只玻璃杯碎了，衣服臟了，木頭腐爛了，金屬生銹了，人長(zhǎng)出皺紋了，甚至一個(gè)人掌握的知識(shí)隔一段時(shí)間就忘了，等等，這些都是從無(wú)序度較小向無(wú)序度較大方向過(guò)渡。

摩檫生熱就是從定向的有序運(yùn)動(dòng)自發(fā)地轉(zhuǎn)化為無(wú)規(guī)則的無(wú)序運(yùn)動(dòng)現(xiàn)在是69頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一向無(wú)序度增大方向過(guò)渡是孤立系統(tǒng)內(nèi)部自發(fā)過(guò)程的必然趨勢(shì)。

例如：要把十分凌亂的書(shū)本再整齊地放回到書(shū)架上，這就需要人去整理并花費(fèi)一定的精力，人需要補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，并會(huì)產(chǎn)生一定的廢料從而增加了環(huán)境的熵。實(shí)際上人們處處都在與無(wú)序和混亂作斗爭(zhēng)，也不過(guò)是維持局部的有序和整齊，而在更大的范圍內(nèi)產(chǎn)生了更多的無(wú)序和混亂?，F(xiàn)在是70頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一現(xiàn)代化的生產(chǎn)給人類生活帶來(lái)極大的享受和方便，但它消耗了許多的有效能量，產(chǎn)生了更多的熵，更多的混亂，即產(chǎn)生了更多的廢料、垃圾和污染，這不能不令人憂慮。因此，提倡節(jié)約能源、節(jié)制消耗是防止我們這個(gè)世界過(guò)早地蛻變?yōu)榛靵y世界的有效舉措?，F(xiàn)在是71頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一環(huán)境學(xué)：負(fù)熵流與環(huán)境.玻爾茲曼墓碑為了紀(jì)念玻爾茲曼給予熵以統(tǒng)計(jì)解釋的卓越貢獻(xiàn)，他的墓碑上寓意雋永地刻著.這表示人們對(duì)玻爾茲曼的深深懷念和尊敬.現(xiàn)在是72頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一生物體是與周?chē)粩噙M(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交流的開(kāi)放系統(tǒng)。實(shí)際宇宙萬(wàn)物充滿了無(wú)序到有序的發(fā)展變化.宇宙真的正在走向死亡嗎？

現(xiàn)在是73頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一

十八世紀(jì)末到十九世紀(jì)以熱機(jī)發(fā)展為主導(dǎo)的第一次工業(yè)革命，用機(jī)器將人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，“能”的確處于重要的地位，可以說(shuō)這一場(chǎng)工業(yè)革命是“能”的革命。而今人類社會(huì)正進(jìn)入以信息為主的第二次工業(yè)革命，充發(fā)揮信息技術(shù)的功能，對(duì)現(xiàn)代生產(chǎn)的過(guò)程進(jìn)行計(jì)算、控制和操縱，從而取代人的非創(chuàng)造性的腦力勞動(dòng)。熵理論不僅在自然科學(xué)領(lǐng)域中得到廣泛的運(yùn)用，而且也發(fā)展到社會(huì)科學(xué)的政治、經(jīng)濟(jì)、歷史、語(yǔ)言、倫理的各個(gè)領(lǐng)域?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，當(dāng)代的工業(yè)革命是一場(chǎng)熵(或負(fù)熵)的革命。

可見(jiàn)熵的重要地位隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)的發(fā)展，熵的重要性將與日俱增，發(fā)揮越來(lái)越大的作用。現(xiàn)在是74頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一解:因?yàn)榻^熱自由膨脹時(shí)系統(tǒng)溫度不變，影響系統(tǒng)微觀狀態(tài)數(shù)只需考慮分子的位置分布.每一個(gè)分子在體積內(nèi)各處的概率是相等的，則一個(gè)分子按位置分布的可能狀態(tài)數(shù)應(yīng)與體積成正比，即.對(duì)個(gè)分子，所以有例8.5用熱力學(xué)概率方法計(jì)算νmol理想氣體向真空自由膨脹時(shí)的熵增加.設(shè)體積從膨脹到，且初末態(tài)為平衡態(tài).由于，則.現(xiàn)在是75頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一

1）

在相同高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g工作的任意工作物質(zhì)的可逆機(jī)都具有相同的效率.

8.8.1卡諾定理

2）工作在相同的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g的一切不可逆機(jī)的效率都不可能大于可逆機(jī)的效率.(不可逆機(jī))（可逆機(jī)）以卡諾機(jī)為例，有現(xiàn)在是76頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一

結(jié)論：

可逆卡諾循環(huán)中,熱溫比總和為零.熱溫比等溫過(guò)程中吸收或放出的熱量與熱源溫度之比.可逆卡諾機(jī)8.8.2克勞修斯等式與不等式

如何判斷孤立系統(tǒng)中過(guò)程進(jìn)行的方向？此稱為克勞修斯等式現(xiàn)在是77頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一任一微小可逆卡諾循環(huán)對(duì)所有微小循環(huán)求和當(dāng)時(shí)，則任意的可逆循環(huán)可視為由許多可逆卡諾循環(huán)所組成

結(jié)論:

對(duì)任一可逆循環(huán)過(guò)程,熱溫比之和為零.現(xiàn)在是78頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一

對(duì)于不可逆機(jī)

由卡諾定理克勞修斯不等式現(xiàn)在是79頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一在可逆過(guò)程中，系統(tǒng)從狀態(tài)A改變到狀態(tài)B,其熱溫比的積分只決定于始末狀態(tài)，而與過(guò)程無(wú)關(guān).據(jù)此可知熱溫比的積分是一態(tài)函數(shù)的增量，此態(tài)函數(shù)稱熵.8.8.3克勞修斯熵**ABCD可逆過(guò)程可逆過(guò)程克勞修斯熵公式（1865年）

現(xiàn)在是80頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一無(wú)限小可逆過(guò)程

熱力學(xué)系統(tǒng)從初態(tài)A

變化到末態(tài)B

，系統(tǒng)熵的增量等于初態(tài)A和末態(tài)

B之間任意一可逆過(guò)程熱溫比（）的積分.物理意義熵的單位**ABCDE可逆過(guò)程現(xiàn)在是81頁(yè)\一共有90頁(yè)\編輯于星期一熵變的計(jì)算

1）熵是態(tài)函數(shù)，當(dāng)始末兩平衡態(tài)確定后，系統(tǒng)的熵變也是確定的,與過(guò)程無(wú)關(guān).因此,可在兩平衡態(tài)之間假設(shè)任一可逆過(guò)程，從而可計(jì)算熵變.

2）當(dāng)系統(tǒng)分為幾個(gè)部分時(shí)，各部分的熵變之和等于系統(tǒng)的熵變.在熱力學(xué)中：

以熵的大小

S

描述狀態(tài)的無(wú)序性；

以熵的變化