扬州大学：《工程热力学》课程教学资源（PPT课件，预习）5.1 热力学第二定律的表述与实质

工程热力学5.1热力学第二定律的实质与表述

5.1 热力学第二定律的实质与表述 工程热力学

第五章热力学第二定律热力学第一定律解决的问题能量守恒与转换定律能量之间数量的关系所有满足能量守恒与转换定律的过程是否都能进行

热力学第一定律 能量之间数量的关系 能量守恒与转换定律 所有满足能量守恒与转换 定律的过程是否都能进行 第五章 热力学第二定律 解决的问题

第五章热力学第二定律一杯放置的咖啡逐渐冷却自发进行热量由高温向低温传递非自发热量由低温向高温传递不可行

第五章 热力学第二定律 一杯放置的 咖啡逐渐冷却 咖啡将热量散发给外界冷空气/可行？ 咖啡重新从外界冷空气集热/可行？ 热量由高温向低温传递 自发进行 热量由低温向高温传递 非自发 不可行

第五章热力学第二定律陀螺逐渐停止机械能转换为热能无条件机械能转换为热能部分转换热能转换为机械能

第五章 热力学第二定律 陀螺逐渐停止 机械能转换为热能 陀螺动能转换为空气热能/全部？ 空气热能转换为动能，还给陀螺/全部？ 机械能转换为热能 无条件 热能转换为机械能 部分转换

第五章热力学第二定律热力学第一定律未解决两个问题不能判断能量传递的方向性未考虑不同类型能量在做功能力上的差异性机械能优于热能热力学第二定律

第五章 热力学第二定律 热力学第一定律未解决两个问题 不能判断能量传递的方向性 未考虑不同类型能量在做功能 力上的差异性 热力学第二定律 机械能优于热能

5.1热力学第二定律的实质与表述热力过程的方向性一、1、自发过程：不需要任何附加条件就可以自然的进行的热力过程。热量由高温物体传递给低温物体机械能转换为热能自发过程是高压气体膨胀为低压气体不可逆过程不同种类及性质的气体扩散混合电流通过导线发热燃料的燃烧

5.1 热力学第二定律的实质与表述 1、自发过程：不需要任何附加条件就可以自然 的进行的热力过程。 一、热力过程的方向性 热量由高温物体传递给低温物体 机械能转换为热能 高压气体膨胀为低压气体 不同种类及性质的气体扩散混合 电流通过导线发热 燃料的燃烧 自发过程是 不可逆过程

5.1热力学第二定律的实质与表述热力过程的方向性一、2、非自发过程：自发过程的反过程，必须有附加条件才能进行热力循环中热能转换为机械能制冷和热泵循环中，热量有低温物体向高温物体传递气体由低压转变为高压

2、非自发过程：自发过程的反过程，必须有附 加条件才能进行。 一、热力过程的方向性 热力循环中热能转换为机械能 制冷和热泵循环中，热量有低温物 体向高温物体传递 气体由低压转变为高压 5.1 热力学第二定律的实质与表述

5.1热力学第二定律的实质与表述热力过程的方向性一.T1T1Q1Q1WWQ2Q2自发进行T22T2制冷循环热能转换机械能W转换为热量向高温Q2向低温传热是产传专递的功转换为热的生W的补充条件补充条件

T1 T2 Q1 Q2 W 一、热力过程的方向性 T1 T2 Q1 Q2 W 热能转换机械能 制冷循环 自发进行 Q2向低温传热是产 生W的补充条件 W转换为热量向高温 传递的功转换为热的 补充条件 5.1 热力学第二定律的实质与表述

5.1热力学第二定律的实质与表述二、热力学第二定律的实质不同类型及不同状态的能量具有质的差异客观规律热力过程具有方向性能量转换过程中，以做功能力为标志的能质降低，称为能质的退化或贬值热力学第二定律的实质就是讨论热力过程的方向性及能质退化的客观规律

二、热力学第二定律的实质 不同类型及不同状态的能量具有质的差异 热力过程具有方向性 客观规律 能量转换过程中，以做功能力为标志的能质降 低，称为能质的退化或贬值。 热力学第二定律的实质就是讨论热力过程 的方向性及能质退化的客观规律。 5.1 热力学第二定律的实质与表述

5.1热力学第二定律的实质与表述二、热力学第二定律的实质热力学第二定律的启示物质和能量只能沿一个方向出传递节能的必要性不可利用可利用无效有效

二、热力学第二定律的实质 热力学第二定律的启示 物质和能量只能沿一个方向出传递 可利用 有效 不可利用 无效 节能的必要性 5.1 热力学第二定律的实质与表述