《热工基础》课程PPT教学课件（工程热力学）第四章 热力学第二定律

工程热力学第四章热力学第二定律

工程热力学 第四章 热力学第二定律

热力学第二定律的各种描述·热力学第二定律：·开尔文说法：不可能制造出从单一热源吸热而使之全部转变为功的循环发动机。·只冷却一个热源而连续不断作功的循环发动机是造不成功的。（第二类永动机是不可能造出来的）

热力学第二定律的各种描述 • 热力学第二定律： • 开尔文说法：不可能制造出从单一热源 吸热而使之全部转变为功的循环发动机。 • 只冷却一个热源而连续不断作功的循环 发动机是造不成功的。 • （第二类永动机是不可能造出来的）

热力学第二定律的各种描述·热力学第二定律：·克老修斯表述：不可能将热量由低温物体传到高温物而不引起其他变化。（热不能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体）

热力学第二定律的各种描述 • 热力学第二定律： • 克老修斯表述：不可能将热量由低温物 体传到高温物而不引起其他变化。 • （热不能自发地、 不付代价地从低温物 体传到高温物体）

热力学第二定律的各种描述·热力学第二定律：孤立系统熵增原理描述：自然界的一切过程总是自发地、不可逆的朝着使孤立系熵增加的方向进行。:△S=≥0

热力学第二定律的各种描述 • 热力学第二定律： • 孤立系统熵增原理描述：自然界的一切 过程总是自发地、 不可逆的朝着使孤立 系熵增加的方向进行。 • △Ｓ＝≥０

孤立系熵增原理若孤立系所有部分的内部以及彼此间的作用都经历可逆变化，则孤立的总熵保持不变；若在一部分内发生不可逆过程或各部分间的相互作用中伴有不可逆性，其总必定增加

孤立系熵增原理 • 若孤立系所有部分的内部以及彼此间的作用都 经历可逆变化，则孤立的总熵保持不变；若在 一部分内发生不可逆过程或各部分间的相互作 用中伴有不可逆性，其总熵必定增加

问题：第二类永动机与第一类永动机有何不同？分析：第二类永动机是指从单一热源取得热量并使之完全转变为机械功的循环发动机：而第一类永动机是指不消耗任何能量而连续不断作功的循环发动机。第一类永动机违背热力学第一定律，第二类永动机违背热力学第二定律

• 问题：第二类永动机与第一类永动机有 何不同？ • 分析：第二类永动机是指从单一热源取 得热量并使之完全转变为机械功的循环 发动机；而第一类永动机是指不消耗任 何能量而连续不断作功的循环发动机。 第一类永动机违背热力学第一定律，第 二类永动机违背热力学第二定律

问题：热力学第二定律能否表述为“功可以完全变为热，而热不能完全变为功”，这种说法有何不妥？分析：热力学第二定律是阐述过程方向性的定律，在表述热功相互转化规律时，热力学第二定律指出：功可以无条件、百分之百地转化为热，而热却不能无条件、百分之百地转化为功。所以，不能简单地说功可以完全变为热而热不能完全变为功

• 问题：热力学第二定律能否表述为“功可以完全变为 热，而热不能完全变为功”，这种说法有何不妥？ • 分析：热力学第二定律是阐述过程方向性的定律，在 表述热功相互转化规律时，热力学第二定律指出：功 可以无条件、百分之百地转化为热，而热却不能无条 件、百分之百地转化为功。所以，不能简单地说功可 以完全变为热而热不能完全变为功

卡诺定理工作在两个恒温热源（T1和T2）之间的循环，不管采用什么工质，如果是可逆的，其热效率均为1一T2/T1：如果是不可逆的，其热效率恒小于1一T2/T1。（在两个不同温度的恒温热源间工作的所有热机，以可逆机的热效率为最高）（理想热机：热机内发生的一切热力过程都是可逆过程则该热机称为理想热机）

卡诺定理 • 工作在两个恒温热源（Ｔ1和T2）之间的循环，不管采 用什么工质，如果是可逆的，其热效率均为1－T2/T1； 如果是不可逆的，其热效率恒小于1－T2/T1。 • （在两个不同温度的恒温热源间工作的所有热机，以可 逆机的热效率为最高） • （理想热机：热机内发生的一切热力过程都是可逆过程， 则该热机称为理想热机）

循环热效率工质完成一个循环时，对外所处的净功与吸热量之比称为该循环的热效率。循环净热：一次循环中系统和外界交换的总热量称为循环净热。循环净功：一次循环中系统和外界交换的总功量称为循环净功。循环加热量：一次循环中系统从外界吸收的总热量称为循环加热量。循环放热量：一次循环中系统放给外界的总热量称为循环放热量

循环热效率 • 工质完成一个循环时，对外所处的净功与吸热量之比， 称为该循环的热效率。 • 循环净热：一次循环中系统和外界交换的总热量称为循 环净热。 • 循环净功：一次循环中系统和外界交换的总功量称为循 环净功。 • 循环加热量：一次循环中系统从外界吸收的总热量称为 循环加热量。 • 循环放热量：一次循环中系统放给外界的总热量称为循 环放热量

卡若循环·在两个恒温热源间，有两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成的循环，称为卡若循环

卡若循环 • 在两个恒温热源间，有两个可逆定温过 程和两个可逆绝热过程组成的循环，称 为卡若循环