第十五章 熱力學(xué)第二定律

第十五章熱力學(xué)第二定律第一頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五二.絕熱過(guò)程

1.絕熱過(guò)程方程式推導(dǎo)第二頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五絕熱過(guò)程方程式第三頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五絕熱過(guò)程方程式2.過(guò)程曲線斜率第四頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

3.絕熱過(guò)程

(1)熱量(2)熱力學(xué)能變化(p2,V2)(p1,V1)pV或第五頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五(3)功(p2,V2)(p1,V1)pV（多種表達(dá)式）第六頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、卡諾正循環(huán)的效率1.熱機(jī)效率工質(zhì)A高溫?zé)釒?kù)T1Q2Q1低溫?zé)釒?kù)T2pVT1Q1等溫膨脹1絕熱膨脹T2絕熱壓縮A243Q2等溫壓縮第七頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.卡諾熱機(jī)

(1)1→2

等溫過(guò)程從高溫?zé)釒?kù)吸熱對(duì)外作功(2)3→4

等溫過(guò)程外界作功向低溫?zé)釒?kù)放熱第八頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五(3)效率第九頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)

可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程

一.不可逆過(guò)程(實(shí)際)

1.只能自動(dòng)朝一個(gè)方向進(jìn)行2.只有外界介入才能反向進(jìn)行3.系統(tǒng)復(fù)原,外界不能復(fù)原（即外界環(huán)境變化）二.可逆過(guò)程

(理想)1.無(wú)限緩慢2.無(wú)耗散3.系統(tǒng)復(fù)原、外界復(fù)原例:卡諾循環(huán)例:熱傳遞

第十頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

第三節(jié)

熱力學(xué)第二定律一、熱二律的兩種定性表述

(1)開(kāi)爾文（熱功轉(zhuǎn)換）單一熱源吸熱做功不可能(2)克勞修斯（熱傳導(dǎo)）

熱量自發(fā)從低溫傳高溫不可能第十一頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

二.熱二律的數(shù)學(xué)表達(dá)式

1.引入態(tài)函數(shù)-----熵2.如何引入熵?(1)卡諾正循環(huán)的效率對(duì)任一微可逆卡諾循環(huán)(2)任意可逆循環(huán)克勞修斯等式分解成n個(gè)微卡諾循環(huán)

第十二頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五積分與過(guò)程無(wú)關(guān)

引入熵S（狀態(tài)函數(shù)）類比勢(shì)能（狀態(tài)函數(shù)）可逆過(guò)程的熵增量無(wú)限小可逆過(guò)程第十三頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.不可逆過(guò)程(理氣絕熱自由膨脹)(1)不可逆熱溫商之和為零

(2)假想可逆等溫過(guò)程熵變

考慮與過(guò)程無(wú)關(guān)

而第十四頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五計(jì)算理想氣體絕熱自由膨脹的克勞修斯熵增設(shè)計(jì)可逆過(guò)程：無(wú)摩擦準(zhǔn)靜態(tài)等溫絕熱膨脹T熱庫(kù)絕熱T熱庫(kù)計(jì)算克勞修斯熵增：第十五頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五利用對(duì)比可逆過(guò)程不可逆過(guò)程

(2)假想可逆等溫過(guò)程第十六頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五

(3)結(jié)論不可逆過(guò)程可逆過(guò)程不可逆過(guò)程可逆過(guò)程4.熵增原理(1)絕熱過(guò)程(2)孤立系統(tǒng)熵永不減少(熱二律的數(shù)學(xué)表達(dá)式)第十七頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期五熵的問(wèn)答題?任何過(guò)程，熵只增不減?若從某一初態(tài)經(jīng)可逆與不可逆兩條路徑到達(dá)同一終點(diǎn)，則不可逆途徑的S必大于可逆過(guò)程的S?可逆循環(huán)S