强调说明：1所谓第二类永动机，它是符合能量守恒原理的，即从第一定律的角度看，它是存在的，它的不存在是失败教训的总结。2.关于“不能从单一热源吸热变为功，而没有任何其它变化”这句话必须完整理解，否则就不符合事实例如理想气体定温膨胀口U-0，Q=-W，就是从环境中吸热全部变为功，但体积变大了，压力变小了。3.“第二类永动机不可能造成”可用来判断过程的方向。热力学第二定律的提出是起源于热功转化的研究，寻找相应的热力学函数需从进一步分析热功转化入手（热机效率）6
6 强调说明： 1．所谓第二类永动机，它是符合能量守恒原理的，即 从第一定律的角度看，它是存在的，它的不存在是 失败教训的总结。 2．关于“不能从单一热源吸热变为功，而没有任何其 它变化”这句话必须完整理解，否则就不符合事实。 例如理想气体定温膨胀 U=0, Q= –W，就是从环境中吸热 全部变为功，但体积变大了，压力变小了。 3.“第二类永动机不可能造成”可用来判断过程的方向。 热力学第二定律的提出是起源于热功转化的研究，寻找相 应的热力学函数需从进一步分析热功转化入手(热机效率)
82.3卡诺循环和卡诺定理CarnotCycleandCarnotTheorem热机：在T，T两热源之间工作，将热转化为功的机器如蒸汽机、内燃机。高温热源（燃烧产物）①水在锅炉中从高温热源取得热Q2量，气化产生高温高压蒸气②蒸气在气缸中绝热膨胀推动活塞作功，温度和压力同时下降③蒸气在冷凝器中放出热量给低温热源，并冷凝为水。低温热源（冷却介质）④水经泵加压，重新打入锅炉。蒸汽机原理图7
7 §2.3 卡诺循环和卡诺定理 Carnot Cycle and Carnot Theorem 热机：在T1 , T2两热源之间工作,将热转化为功的机器。 如蒸汽机、内燃机。 ①水在锅炉中从高温热源取得热 量，气化产生高温高压蒸气。 ②蒸气在气缸中绝热膨胀推动活 塞作功，温度和压力同时下降。 ③蒸气在冷凝器中放出热量给低 温热源，并冷凝为水。 ④水经泵加压，重新打入锅炉
卡诺热机：理想热机(热机效率)=-W/Q=1+Q/02卡诺热机工作介质为理想气体，在T，T两热源之间工作，经过一个由四个可逆过(W<0, 0,<0)程组成的循环过程一卡诺循环。高温热源TA(P,V)DT2>B(p2, V2)吸热Q2D热机一做出功WC(P3,V3)(P,V)放热Q1A口B：定温可逆膨胀，吸热Q2;B口C：绝热可逆膨胀低温热源T1C口D：定温可逆压缩，放热Q1D口A：绝热可逆压缩；8
8 (热机效率)= -W/Q2 =1+Q1 /Q2 (W<0, Q1<0) 热机 低温热源T1 高温热源T2 吸热Q2 放热Q1 做出功W 卡诺热机：理想热机 卡诺热机工作介质为理想气体，在T1 , T2 两热源之间工作，经过一个由四个可逆过 程组成的循环过程——卡诺循环。 p V A(p1 ,V1 ) B(p2 ,V2 ) T1 C(p3 ,V3 ) D (p4 ,V4 ) T2 A B：定温可逆膨胀，吸热Q2 ; B C：绝热可逆膨胀; C D：定温可逆压缩，放热Q1 ; D A: 绝热可逆压缩;
1.Carnot循环工作物质：11mol理想气体在p~V图上可以分为四步：过程1：等温可逆膨胀A(P,Vi,T)? B(P2,V2,T)DU, = 0pA(Pi,V,T)W. =- nRT,InB(P2,V2,T,)VTQ, = - W11系统所作功如AB曲/1线下的面积所示。ba9
9 工作物质： 过程1：等温可逆膨胀 系统所作功如AB曲 线下的面积所示。 1.Carnot 循环 在p~V 图上可以分为四步： 1mol 理想气体
过程2：绝热可逆膨胀B(P2,V2,T,)? C(P3,V3,T)=0QA(Pi,Vp,T)W, = DUB(P2,V2,T, )T2CdT0V.mC(p3,V3, T)系统所作功如BC曲线下的面积所示bVCa10
10 过程2：绝热可逆膨胀 系统所作功如BC曲 线下的面积所示