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
§9.8熵增加原理 一、孤立系统的自发过程 1.热传导过程 设两物体A、B,质量和比热容相同，温度分别为 T1、T2,热接触，达到平衡，求熵变。(T>T) 末态温度 -2+) 设想一准静态过程连接两个状态 T
一、孤立系统的自发过程 1. 热传导过程 ( ) 3 21 2 1 += TTT 设想一准静态过程连接两个状态 ∫∫ ==Δ = 3 1 3 1 1 3 1 ln d T d T T T T T Cm T TCm T Q S 设两物体 A 、 B，质量和比热容相同，温度分别为 T1 、 T2，热接触，达到平衡，求熵变。 )( > TT 21 §9.8 熵增加原理 末态温度
同样： =g9-7-mn T △S=AS,+△S2=Cmln TT Cmln 1(I+T2)2 >0 "4TT2 N=奖-7=mn2
21 2 3 21 ln TTT =Δ+Δ=Δ CmSSS 21 2 21 )( 4 1 ln TT TT Cm + = > 0 ∫∫ ==Δ = 32 32 23 2 ln d T d T TT TT Cm T TCm TQ S ∫∫ ==Δ = 31 31 13 1 ln d T d T TT TT Cm T TCm TQ S 同样：
2.理想气体作绝热的自由膨胀，由V,变为V, 因系统自由膨胀，系统 温度不变，可以设想气 体的膨胀在可逆的等温 过程下进行。 As==∫" .·pV=RT .>0
因系统自由膨胀，系统 温度不变，可以设想气 体的膨胀在可逆的等温 过程下进行 。 ∫ =Δ T Q S d ∫ =Δ = 2 1 1 2 ln V d V V V R V V νRS ν Q = νRTpV 2. 理想气体作绝热的自由膨胀，由 V1 变为 V2 ∫ = T dVp V1 V2 > 0
二、绝热系统中的不可逆过程 [例9-14等压泻流：绝热系统，中间固 定导热板（阀门），上面活塞（砝码， 开始容积相同，A:单原子理想气体， 温度T,B:真空，后微微打开阀门， 活塞下降，达到平衡，求熵变。 解：设初态V,T,P 终态V+Vo,T2,p pV vRT p(V+Vo)=vRTz A=p(V-Vo)=vCv.m(T2-Ti) →7=
二、绝热系统中的不可逆过程 A B 201 ,, pTVV [ 例 9-14] 等压泻流：绝热系统，中间固 定导热板（阀门），上面活塞（砝码， 开始容积相同， A：单原子理想气体， 温度 T1 ，B:真空，后微微打开阀门， 活塞下降 ，达到平衡，求熵变。 设初态 11 ,, PTV 终态 + ( ) 01 2 11 RTVVp RTpV ν ν =+ = ( ) ( ) = − 01 = ν V −TTCVVpA 12m, 12 5 7 = TT 解：