内蒙古科技大学：《基础化学》课程教学课件（物理化学讲稿）第三章 热力学第二定律

窃理化学电子教案一第二章 热力学第二定律 不可能把热从低温 物体传到高温物 体，而不引起其它 本化 Tihe Second Law of Thermodynantics 4上一内容 下一内容 ◇回主目录 ←返回 2009-6-2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2009-6-2 不可能把热从低温 物体传到高温物 体，而不引起其它 变化 物理化学电子教案— 第二章

第三章 热力学第二定律 卡诺循环与卡诺定理 热力学第二定律 熵的概念熵增加原理 熵变的计算 热力学第三定律与规定熵 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能 几个热力学函数间的关系 克拉贝龙方程 上一内容 下一内容 ◇回主目录 ←返回 2009-6-2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2009-6-2 第三章 热力学第二定律 卡诺循环与卡诺定理 热力学第二定律 熵的概念熵增加原理 熵变的计算 热力学第三定律与规定熵 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能 几个热力学函数间的关系 克拉贝龙方程

3,卡诺循环与卡诺定理 卡诺循环 热机效率 冷冻系数 卡诺定理 4上一内容 ·下一内容 ◇回主目录 ←返回 2009-6-2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2009-6-2 3．1 卡诺循环与卡诺定理 •卡诺循环 •热机效率 •冷冻系数 •卡诺定理

卡诺循环(Carnot cycle) 1824年，法国工程师 高温存储器 N.L.S.Carnot(1796~1832)设计 了一个循环，以理想气体为 工作物质，从高温(T热源吸 热机 收Q的热量，一部分通过理 想热机用来对外做功W,另一 部分Q的热量放给低温(T)热 低温存储器 源。这种循环称为卡诺循环。 卡诺循环 上一内容 下一内容 ◇回主目录 ←返回 2009-6-2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2009-6-2 卡诺循环（Carnot cycle） 1824 年，法国工程师 N.L.S.Carnot (1796~1832)设计 了一个循环，以理想气体为 工作物质，从高温 热源吸 收 的热量，一部分通过理 想热机用来对外做功W，另一 部分 的热量放给低温 热 源。这种循环称为卡诺循环。 ( ) Th Qh Qc ( ) Tc N.L.S.Carnot

夫诺循环(Carnot cycle) 1mol理想气体的卡诺循环在pV/图上可以分为四步： 过程1：等温(T)可逆膨胀由p,V到p,'(A→B) △U,=0 W=-nRT In Cn=-W 所作功如AB曲线下的面积所示。 A(p1) Q B(p2V2) 卡诺循环第一步 4上一内容 ·下一内容 ◇回主目录 ←返回 2009-6-2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2009-6-2 卡诺循环（Carnot cycle） 1mol 理想气体的卡诺循环在pV图上可以分为四步： 过程1：等温( ) Th 可逆膨胀由p1V1到 (A B) p2V2  U1 0 2 1 h 1 ln V W nRT V  所作功如AB曲线下的面积所示。 Q W h 1 

卡诺循环 (Carnot cycle) 过程2： 绝热可逆膨胀由p,VI,到p'T(B→C) Q2=0 形，=AU,=JC,nd7 所作功如BC曲线下的面积所示。 A(p1) \B(pzVz) C(paVa) 卡诺循环第二步 上一内容 下一内容 ◇回主目录 ←返回 2009-6-2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2009-6-2 卡诺循环（Carnot cycle） 过程2：绝热可逆膨胀由 p V T 2 2 h到 3 3 c p V T (B C)  Q2 0 c h 2 2 ,md T V T W U C T   所作功如BC曲线下的面积所示

循环(Carnot cycle) 过程3：等温(Tc)可逆压缩由p,W到p,y,(C→D) △U3=0 W =-nRT In Q。=-W V 环境对体系所作功如DC曲线下的面积所示 p个 A(piVi) B(pzV2) D(paVa) C(paVa) 卡诺循环第三步 4上一内容 ·下一内容 ◇回主目录 ←返回 2009-6-2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2009-6-2 卡诺循环（Carnot cycle） 过程3：等温(TC)可逆压缩由 p3V3 到 (C D) p4V4  3 4 3 c 3 0 ln U V W nRT V    环境对体系所作功如DC曲线下的面积所示 Q W c 3 

卡诺循环(Carnot cycle) 过程4：绝热可逆压缩由p,VT。到pT(D→A) Q4=0 形=AU=Cnd7 环境对体系所作的功如DA曲线下的面积所示。 A(DiVi) B(p2V2) D(D:Va) C(paV3) 卡诺循环第四步 上一内容 下一内容 ◇回主目录 ←返回 2009-6-2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2009-6-2 卡诺循环（Carnot cycle） 过程4：绝热可逆压缩由 p V T 4 4 c 到 1 1 h p V T (D A)  h c 4 4 4 ,m 0 d T V T Q W U C T    环境对体系所作的功如DA曲线下的面积所示

诺循环 (Carnot cycle) P个N A(piVi) B(p2V2) D(piVa) C(paVs) 卡诺循环第四步 4上一内容 ·下一内容 ◇回主目录 ←返回 2009-6-2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2009-6-2 卡诺循环（Carnot cycle）

卡诺循环 (Carnot cycle) 整个循环： △U=0 Q.是体系所吸的热，为正值， 2=Cn+C Q。是体系放出的热，为负值。 W=W,+W,(W2和W4对消) A(piVi) B(pzV2) 即ABCD曲线所围面积为 D(pVa) C(paVs) 热机所作的功。 卡诺循环 上一内容 下一内容 ◇回主目录 ←返回 2009-6-2

上一内容 下一内容 回主目录 返回 2009-6-2 卡诺循环（Carnot cycle） 整个循环： U 0 Q Q Q    h  c Qh 是体系所吸的热，为正值， Qc 是体系放出的热，为负值。 1 3 2 4 W W W   (W W和 对消） 即ABCD曲线所围面积为 热机所作的功