页数:12页文件大小:166.1 KB来源: 大学物理ppt课件
本课件从自然过程的方向性出发,说明可逆过程与不可逆过程的区别,给出热力学第二定律的开尔文表述与克劳修斯表述及其等价性,讨论第二类永动机不可能制成,并引出卡诺定理与热力学第二定律的统计解释。
热力学第二定律
过程的唯一效果能否发生热功转换功热功热√×热传导高温热量低温高温热量低温√×气体扩散分离混合分离混合√×一些自然过程的方向:全部全部§6-4热力学第二定律
可逆过程
设在某一过程中,系统从状态A变化到状态B。
如果能使系统进行逆向变化,从状态B回复到初态A,而且在回复到初态A时,周围的一切也都恢复原状。
例:如:摩擦生热,热传导,气体自由膨胀“今天的你我怎能重复昨天的故事!”生命过程是不可逆的:出生童年少年青年中年——不可逆!
老年
气体自由膨胀过程的不可逆性F
热力学第二定律(续1)
自然界一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的,所谓可逆过程只是一种理想过程。
热力学第二定律是关于自然过程方向的一条基本的、普遍的定律。
热力学第二定律(续2)
A= 第二类永动机效率为1的热机不存在。
Q2不可能为0。
不可能制成一种循环动作的热机,只从单一热源吸取热量,使之完全变为有用的功而不产生其它影响。
6-4-2热力学第二定律
克劳修斯表述
热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。
不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。
QT1(高)T2(低)
热力学第二定律(续3)
证明热力学第二定律两种表述的一致性:高温热源T1低温热源T2 = 2Q + Q2Q2Q2如果开尔文表述不成立,则克劳修斯表述也不成立
高温热源T1低温热源T2
=Q1-Q2Q2Q1Q2Q2如果克劳修斯表述不成立,则开尔文表述也不成立。
W=Q1-Q2
热力学第二定律(续4)
热力学第二定律的实质在于指出,一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆过程。
图上任意物质的一条等温证
例:试证明在pV:用反证法,设等温线和绝热线能相交两次。
绝热线等温线QA=QpV则如图形,可构成一个单热库热机,从而违反热力学第二定律的开氏表述,故假设不成立。
线和一条绝热线不能相交两次
卡诺定理
卡诺机是可逆机
热机效率
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