第五章热力学第二定律调 The second law of thermodynamics 5-1热力学第二定律 5-2卡诺循环和卡诺定理 5-3熵和热力学第二定律的数学表达式 5-4熵方程与孤立系统熵增原理 5-5系统的作功能力(火用)及熵产与作功能力损失 5-6火用平衡方程及火用损失 密
1 第五章 热力学第二定律 The second law of thermodynamics 5-1 热力学第二定律 5-2 卡诺循环和卡诺定理 5–3 熵和热力学第二定律的数学表达式 5–4 熵方程与孤立系统熵增原理 5-5 系统的作功能力(火用)及熵产与作功能力损失 5-6 火用平衡方程及火用损失
5-1热力学第二定律 自发过程的方向性 高 只要Q不大于Q,并不违反第一定律 2
2 5–1 热力学第二定律 一、自发过程的方向性 只要Q'不大于Q,并不违反第一定律 Q Q' ?
重物下落,水温升高; 水温下降,重物升高? 只要重物位能增加小于等于水降内能 热量 减少,不违反第一定律。 热量 电流通过电阻,产生热量 7=0 对电阻加热,电阻内产生反向 电流? 只要电能不大于加入热能,不 违反第一定律。 3
3 重物下落,水温升高; 水温下降,重物升高? 只要重物位能增加小于等于水降内能 减少,不违反第一定律。 电流通过电阻,产生热量 对电阻加热,电阻内产生反向 电流? 只要电能不大于加入热能,不 违反第一定律
归纳:1)自发过程有方向性; 2)自发过程的反方向过程并非不可进行,而是 要有附加条件; 3)并非所有不违反第一定律的过程均可进行。 无限可转换能一机械能,电能 能量转换方向性的 部分可转换能一热能 实质是能质有差异 T≠T 圈 不可转换能一环境介质的热力学能
4 归纳:1)自发过程有方向性; 2)自发过程的反方向过程并非不可进行,而是 要有附加条件; 3)并非所有不违反第一定律的过程均可进行。 能量转换方向性的 实质是能质有差异 无限可转换能—机械能,电能 部分可转换能—热能 T T0 不可转换能—环境介质的热力学能
能质降低的过程可自发进行,反之需一定条件补偿过 程,其总效果是总体能质降低。 高温热源 高温热源 et Q, 2, T T 低温热源 低温热源 (9 1-92)-→1"net 92 代价 →T 92 代价 T→T Wnet →91-92 5
5 能质降低的过程可自发进行,反之需一定条件—补偿过 程,其总效果是总体能质降低。 (q q w 1 2 net − →) 代价 T T 1 2 ⎯⎯→2 q T T 2 1 ⎯⎯→2 q w q q net 1 2 → − 代价