《热学》第4章 热力学第二定律

第4章 热力学第二定律

第 4 章 热力学第二定律

第4章热力学第二定律 口热力学第二定律的两种表述 口可逆过程与不可逆过程 口热力学第二定律的统计意义 口波尔兹曼熵公式 口克劳修斯熵公式 口熵增加原理 口热力学基本关系式

第 4 章 热力学第二定律 ❑热力学第二定律的两种表述 ❑可逆过程与不可逆过程 ❑热力学第二定律的统计意义 ❑波尔兹曼熵公式 ❑克劳修斯熵公式 ❑熵增加原理 ❑热力学基本关系式

热力学第二定律的两种表述 1热力学第二定律的开尔文表述 口热机效率 7=1 22 如果Q2=0 则7=100% 即这种热机只需从一个热源吸热,并把所吸 收的热量完全转变为有用的功,而无须向 第二个热源放热,它不违背热力学第一定律, 称之为第二类永动机

热力学第二定律的两种表述 1.热力学第二定律的开尔文表述 ❑热机效率 1 2 1 Q Q  = − ➢即这种热机只需从一个热源吸热，并把所吸 收的热量完全转变为有用的功 ，而无须向 第二个热源放热，它不违背热力学第一定律， 称之为第二类永动机。 如果 Q2 = 0 则  = 100%

热力学第二定律的两种表述 口例如:全世界的海洋降温0.01K释放的热量 若全变为有用功,足够现在人类用上200年。 系统 A T

热力学第二定律的两种表述 ❑例如：全世界的海洋降温0.01K 释放的热量 若全变为有用功，足够现在人类用上200年。 A 系统 T

热力学第二定律的两种表述 口热力学第二定律的开尔文表述 不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为 有用的功而不产生其他影响。 或者说: 第二类永动机是不可能造成的

热力学第二定律的两种表述 ❑热力学第二定律的开尔文表述： 不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为 有用的功而不产生其他影响。 或者说： 第二类永动机是不可能造成的

热力学第二定律的两种表述 2热力学第二定律的克劳修斯表述 口制冷系数 o 如果A=0 → >即制冷机把从低温热源所吸收的热量完全自 动地传给了高温热源

热力学第二定律的两种表述 2.热力学第二定律的克劳修斯表述 ❑制冷系数 A Q w 2 = 如果 A= 0 则 w →  ➢即制冷机把从低温热源所吸收的热量完全自 动地传给了高温热源

热力学第二定律的两种表述 口热力学第二定律的克劳修斯表述: 热量不可能自动的从低温物体传向高温物体 或者说 不可能把热量从低温物体传到高温物体 而不产生其他影响

热力学第二定律的两种表述 ❑热力学第二定律的克劳修斯表述： 热量不可能自动的从低温物体传向高温物体。 或者说 不可能把热量从低温物体传到高温物体 而不产生其他影响

热力学第二定律的两种表述 口热力学第二定律的这两种表述是完全等效的, 这可以用反证法证明。 0+A 如果 2则如果 Q

热力学第二定律的两种表述 ❑热力学第二定律的这两种表述是完全等效的， 这可以用反证法证明。 T1 T2 Q+A Q 如果 A 则 T1 T2 Q Q Q-A A 如果 则

热力学第二定律的两种表述 口例题证明等温线与绝热线不能相交于两点。 >证明:用反证法。 P 系统在正循环中从 单一热源吸热,对 外作功,内能不变 ,违反了第二定律 的开尔文表述。因 此得证

热力学第二定律的两种表述 ❑例题 证明等温线与绝热线不能相交于两点。 ➢证明: 用反证法。 P O V 系统在正循环中从 单一热源吸热，对 外作功，内能不变 ，违反了第二定律 的开尔文表述。因 此得证

可逆过程与不可逆过程 个过程,如果能用其他过程使系统和外界 完全复原,就称为可逆过程。如果不能完全 复原,就称为不可逆过程。 如无摩擦的准静态过程,就是可逆过程 把拆墙过程拍成电影,然后倒放,则外界不 受任何影响,故也相当于可逆过程

可逆过程与不可逆过程 ❑一个过程，如果能用其他过程使系统和外界 完全复原，就称为可逆过程。如果不能完全 复原，就称为不可逆过程。 ➢如无摩擦的准静态过程，就是可逆过程。 ➢把拆墙过程拍成电影，然后倒放，则外界不 受任何影响，故也相当于可逆过程