§6-7熵增加原理热力学第二定律的 统计意义 一、熵增加原理 孤立系统：与外界既不交换物质也不交换能量的 系统叫孤立系统。 熵增加原理：在孤立系统中发生的任何不可逆 过程，都导致整个系统熵的增加，系统的熵只有在 可逆过程中才是不变的。 例如，可逆绝热过程是一个等熵过程，绝热自 由膨胀是一个熵增加的过程
上页 下页 返回 退出 孤立系统：与外界既不交换物质也不交换能量的 系统叫孤立系统。 熵增加原理：在孤立系统中发生的任何不可逆 过程，都导致整个系统熵的增加，系统的熵只有在 可逆过程中才是不变的。 例如，可逆绝热过程是一个等熵过程，绝热自 由膨胀是一个熵增加的过程。 §6-7 熵增加原理 热力学第二定律的 统计意义 一、熵增加原理
熵增加原理的数学描述 s,-s≥9 dS≥ 以上两式的等号均用于可逆过程，而不等号则 用于不可逆过程。 若系统经历绝热过程，则因dQ=0而有 S6-Sa≥0 dS 让美下元返回：退欢
上页 下页 返回 退出 熵增加原理的数学描述 以上两式的等号均用于可逆过程，而不等号则 用于不可逆过程。 若系统经历绝热过程，则因 dQ = ，而有 0 d d Q S T ≥ b d b a a Q S S T − ≥ 0 d 0 S ≥ S S b a − ≥
二、热力学第二定律的统计意义 一个不受外界影响的孤立系统，其内部发生的过程 , 总是由概率小的状态向概率大的状态进行，由包含 微观状态数目少的宏观状态向包含微观状态数目多的 宏观状态进行，这是热力学第二定律的统计意义。 如气体的绝热自由膨胀、热量从高温物体向低温物 体的自发传递、热功转换等过程。数学描述： 因为Sb-Sa≥kln 所以W,>W W 系统某一状态的熵值越大，它所对应的宏观状态 越无序。 孤立系统总是倾向于熵值最大。 让意不意返回退
上页 下页 返回 退出 一个不受外界影响的孤立系统，其内部发生的过程 ，总是由概率小的状态向概率大的状态进行，由包含 微观状态数目少的宏观状态向包含微观状态数目多的 宏观状态进行，这是热力学第二定律的统计意义。 如气体的绝热自由膨胀、热量从高温物体向低温物 体的自发传递、热功转换等过程。数学描述: W W b a 系统某一状态的熵值越大， 它所对应的宏观状态 越无序。 孤立系统总是倾向于熵值最大。 二、 热力学第二定律的统计意义 ln b b a a W S S k W 因为 − ≥ 所以
例题6-8今有1kg,0°C的冰融化成0°℃的水，求其熵 变（设冰的熔解热为3.35×105J/kg)。 解：在这个过程中，温度保持不变，即T=273K,计算 时设冰从0°C的恒温热源中吸热，过程是可逆的，则 5-5-小2-号-122x10Jk 在实际熔解过程中，冰须从高于0°C的环境中吸热。冰 增加的熵超过环境损失的熵，所以，若将系统和环境作 为一个整体来看，在这过程中熵也是增加的。 如让这个过程反向进行，使水结成冰，将要向低于0°℃ 的环境放热。对于这样的系统，同样导致熵的增加。 让美下元返回退欢
上页 下页 返回 退出 例题6-8 今有1kg ，0 °C的冰融化成0 °C 的水，求其熵 变（设冰的熔解热为3.35105J/kg)。 2 3 1 d 1.22 10 J/K Q Q S S T T = = = 水 冰 - 解:在这个过程中，温度保持不变，即T=273K，计算 时设冰从0 C 的恒温热源中吸热，过程是可逆的，则 在实际熔解过程中，冰须从高于0 °C的环境中吸热。冰 增加的熵超过环境损失的熵，所以，若将系统和环境作 为一个整体来看，在这过程中熵也是增加的。 如让这个过程反向进行，使水结成冰，将要向低于0 °C 的环境放热。对于这样的系统，同样导致熵的增加
例题6-9有一热容为C1、温度为T的固体与热容为 C2、温度为T2的液体共置于一绝热容器内。 (1)试求平衡建立后，系统最后的温度； (2)试确定系统总的熵变。 解：（1)因能量守恒，要求一物体丧失的热量等 于另一物体获得的热量；设最后温度为'，则 有 △21=△22 CT'-T)=-C2(T'-I2) 由此得 T-CH+CT C]+C2 上贰不觉返退此
上页 下页 返回 退出 例题6-9 有一热容为C1、温度为T1的固体与热容为 C2、温度为T2的液体共置于一绝热容器内。 （1）试求平衡建立后，系统最后的温度； （2）试确定系统总的熵变。 Q1 = Q2 ( ) ( ) C1 T T1 C2 T −T2 − = − 1 2 1 1 2 2 C C C T C T T + + 由此得 = 解:（1）因能量守恒,要求一物体丧失的热量等 于另一物体获得的热量；设最后温度为 ，则 有 T