第9章热力学定律 §9.1内能功和热量准静态过程 §9.2热力学第一定律热容 §9.3绝热过程多方过程 §9.4循环过程 卡诺循环过程 §9.5热力学第二定律 §9.6热力学过程的不可逆性 §9.7热力学系统的熵 §9.8熵增加原理 §9.9热力学第二定律的统计意义 熵的统计表述有序和无序
§9.1 内能 功和热量 准静态过程 第 9 章 热力学定律 §9.2 热力学第一定律 热容 §9.3 绝热过程 多方过程 §9.5 热力学第二定律 §9.6 热力学过程的不可逆性 §9.7 热力学系统的熵 §9.8 熵增加原理 §9.9 热力学第二定律的统计意义 熵的统计表述 有序和无序 §9.4 循环过程 卡诺循环过程
§9.5热力学第二定律 热力学过程必须满足能量守恒, 即必须满足热力学第一定律,但 是满足热力学第一定律的过程是 否就一定能实现? 例如效率为百分之一百 的热机能否实现(第二 类永动机)? 定义自发过程:孤立系统中自动进行的过程 事实证明:自发过程具有确定的方向
定义自发过程:孤立系统中自动进行的过程 事实证明:自发过程具有确定的方向 §9.5 热力学第二定律 热力学过程必须满足能量守恒, 即必须满足热力学第一定律,但 是满足热力学第一定律的过程是 否就一定能实现? 例如效率为百分之一百 的热机能否实现(第二 类永动机)?
一、自发过程的方向性 1.气体向真空绝热膨胀 A B A>B 自发过程 BA 非自发过程 下面来求始末两状态间温度关系 A→BQ=0A=0△E=0 温度不变
一、自发过程的方向性 1. 气体向真空绝热膨胀 → BA 自发过程 Q = 0 A = 0 ΔE = 0 → AB 非自发过程 → BA 温度不变 A B 下面来求始末两状态间温度关系
2.被摩擦的机体温度升高 3.导体中电流产生热效应 4.温度不同的导体最终达到平衡温度 可以看出:热功转换具有方向性 热传导具有方向性! 二、热力学第二定律 1.孤立系统中存在机械能或电磁能总是自动地转变 为分子的热运动能 2.孤立系统中热总是自动地从高温区域向低温区域 传递
2. 被摩擦的机体温度升高 3. 导体中电流产生热效应 4. 温度不同的导体最终达到平衡温度 可以看出:热功转换具有方向性 热传导具有方向性! 二、热力学第二定律 1. 孤立系统中存在机械能或电磁能总是自动地转变 为分子的热运动能 2. 孤立系统中热总是自动地从高温区域向低温区域 传递
3.热力学第二定律的Kelvin表述 不可能从单一热源吸收热量,使它完全转变为 功,而不引起其他变化。 注: (1)从单一热源吸收热量, 使它完全转变为功是 可以实现的如理想气 体等温膨胀(如右 图)。 V
不可能从单一热源吸收热量,使它完全转变为 功,而不引起其他变化。 3. 热力学第二定律的 Kelvin 表述 T V p o V1 V2 p 1 p 2 ( 1)从单一热源吸收热量, 使它完全转变为功是 可以实现的如理想气 体等温膨胀(如右 图)。 注: