总循环:△U=0,一W总)=Q(总) A_>B:定温可逆膨胀,从高温热源吸热Q2 O2=-Wi=nRT2 In(v2/V1) B→)C:绝热可逆膨胀,Q=0 C→>D:定温可逆压缩,向低温热源放热Q1 Q1=-W3=nRT1ln(4/3) D→A:绝热可逆压缩,Q=0 W(总)=总)=Q2+Q1=mR1n+nR7hn 第一草热力学第一定律 返回且录退出16
第二章 热力学第二定律 返回目录 退出 16 总循环：U=0, －W(总) = Q(总) －W(总) = Q(总) = Q2 + Q1 AB：定温可逆膨胀，从高温热源吸热Q2： Q2 = －W1= nRT2 ln (V2 /V1 ) CD：定温可逆压缩，向低温热源放热Q1： Q1 = －W3= nRT1 ln (V4 /V3 ) BC：绝热可逆膨胀，Q=0 DA:绝热可逆压缩，Q=0 2 4 2 1 1 3 ln ln V V nRT nRT V V
nrT In -2+nrT In-4 热机效率: nITIn B→)C:绝热可逆膨胀:T2V21=T1V31 D→>A:绝热可逆压缩:72V1-1=T14x1 两式相除得: 2/V1=V34 W=nR(72-T1)ln22 W T-T R 2 第一草热力学第一定律 返回且录退出17
第二章 热力学第二定律 返回目录 退出 17 热机效率： BC：绝热可逆膨胀：T2 V2 -1 = T1 V3 -1 DA：绝热可逆压缩： T2 V1 -1 = T1 V4 -1 2 1 2 2 R W T T Q T 2 2 1 1 ( )ln V W nR T T V 两式相除得: V2 /V1 =V3 /V4 1 2 2 3 4 1 1 2 2 2 ln ln ln V V nRT V V nRT V V nRT Q W
卡诺定理:(1824年 1在两个确定热源之间工作的所有热机中,卡诺 热机效率最大,即n<。否则违反热力学第 二定律 7<7R= 2 2卡诺热机的效率只与热源温度有关,而与工作 介质无关。否则亦违反热力学第二定律。 反证法证明卡诺定理1: 第一草热力学第一定律 返回月录返出18
第二章 热力学第二定律 返回目录 退出 18 卡诺定理：（1824年） 1.在两个确定热源之间工作的所有热机中，卡诺 热机效率最大，即 < R。否则违反热力学第 二定律。 2.卡诺热机的效率只与热源温度有关，而与工作 介质无关。否则亦违反热力学第二定律 。 反证法证明卡诺定理1： 2 1 2 R T T T
假定m>7 高温热源72 则W'>W,根据能 量守恒原理,可得 吸热Q 放热Q2 做出功W Q1<g1 R 做功W 若使卡诺热机R逆转-热11吸热Q 成冷冻机,并与热机I 联合运行。 低温热源T 联合热机工作的总结果是: 第一草热力学第一定律 返回且录退19
第二章 热力学第二定律 返回目录 退出 19 低温热源T1 高温热源T2 吸热Q2 放热Q1 做出W 吸热Q2 放热Q1 做出功W 假定I > R ， 则|W | >| W|，根据能 量守恒原理，可得 Q1 Q1 放热Q2 I R 联合热机工作的总结果是： 若使卡诺热机R逆转 成冷冻机，并与热机I 联合运行。 吸热Q2 做出功W 放热Q1 吸热Q1 做功W
联合热机工作的总结果是: 高温热源T2没有任何变化; 低温热源T损失Q1|-Q1热; 环境得到了W'-W功。 因此,低温热源T所少掉的热全部变成了 功,除此以外,没有任何其它变化 这样即可实现从单一热源吸热而连续 不断做功的第二类永动机,但这是不可能 的。所以m<n 第一草热力学第一定律 返回灵退出20
第二章 热力学第二定律 返回目录 退出 20 这样即可实现从单一热源吸热而连续 不断做功的第二类永动机，但这是不可能 的。所以I < R 联合热机工作的总结果是： 高温热源T2没有任何变化； 低温热源Tl损失 Q1 Q1 热； 环境得到了|W | |W|功。 因此，低温热源T1所少掉的热全部变成了 功，除此以外，没有任何其它变化