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17 4-1 热力学第二定律的表述.ppt

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本课件由落叶、覆水、生米煮成熟饭等日常不可逆现象引出共同规律,说明热力学第二定律揭示热力过程的方向、条件与限度;随后给出克劳修斯表述与开尔文-普朗克表述,并说明第二类永动机虽不违反第一定律却不可能制造成功。

热力学第二定律引言页,指出满足能量守恒的过程并非都能进行,第二定律揭示过程的方向与限度
自然过程不可逆性图示页,对比机械能可全部转为热能而热能转为机械能存在 30% 效率的差别
克劳修斯表述页,说明热不可能自发地不付代价地从低温物体传至高温物体
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第1页:热力学第二定律的引出

热力学第一定律只说明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?

落叶永离、覆水难收、生米煮成熟饭——这些现象都指向过程的方向性。

第2页:自然过程的不可逆性

摩擦生热可使机械能 100% 转变为热能;而热能发动机把热能转变为机械能时,需向低温热源放热,效率仅约 30%。

热力学第二定律揭示了热力过程发生的方向、条件和限度。

第3页:克劳修斯表述

克劳修斯表述(1850)
热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。

热量传递的代价是耗功,如空调与制冷装置。

热力学第二定律的表述有 60~70 种之多。

第4页:开尔文-普朗克表述

开尔文-普朗克表述(1851)
不可能从单一热源吸热,并使之完全转变为有用功而不产生其它影响。

热机不可能将从热源吸收的热量全部转变为有用功,必须将某一部分传给冷源。

第二类永动机并不违反第一定律,但违反第二定律,因而不可能制造成功。

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