山东理工大客SHANDONGUNIVERSITY OFTECHNOLOGY2.自发过程非自发过程的特征恢复做功能力:须借助环境对其作功:是单方尚趋于平衡的不可逆过程·可使发生自发过程的系统复原:该过程发生后不能沿原途径自发逆转同时在环境中留下影响过程的方向性功全部转化为热具有对环境做功的能力在遵守第一定律的条件下,能否有一种循环做功的机器能把环境的热全部转化为环境的功?
12 ⁘可使发生自发过程的系统复原 同时在环境中留下影响 ⁘该过程发生后不能沿原途径自发逆转 ⒉ 自发过程、非自发过程的特征 ⁘在遵守第一定律的条件下,能否有一种循环做功的机器— — 能把环境的热全部转化为环境的功? ⁘是单方向趋于平衡的不可逆过程 过程的方向性 具有对环境做功的能力 恢复做功能力 功全部转化为热 ⁘须借助环境对其作功
山东理工大客S3. 1热力学第二定律SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY2.热、功转换热力学第二定律是人们在研究热机效率的基础上建立起来的,所以早期的研究与热、功转换有关。热功转换的方向性:功可以全部转化为热热转化为功却是有限制的热机效率问题蒸汽热机工作原理:利用燃料煤燃烧产生的热,使水(工作介质)在高压锅炉内变为高温、高压水蒸气,然后进入绝热的气缸膨胀从而对外作功,而膨胀后的水蒸气进入冷凝器降温并凝结为水(向冷凝器散热过程),然后水又被泵入高压锅炉循环使用。132022/9/28
13 2022/9/28 13 2. 热、功转换 热力学第二定律是人们在研究热机效率的基础上建立起来 的,所以早期的研究与热、功转换有关。 热功转换的方向性: 功可以全部转化为热, 热转化为功却是有限制的—热机效率问题。 蒸汽热机工作原理:利用燃料煤燃烧产生的热,使水(工作介 质)在高压锅炉内变为高温、高压水蒸气,然后进入绝热的气 缸膨胀从而对外作功,而膨胀后的水蒸气进入冷凝器降温并凝 结为水(向冷凝器散热过程),然后水又被泵入高压锅炉循环 使用。 §3.1 热力学第二定律
山东理工大客热力学第二定律$3.1SHANDONGUNIVERSITY OFTECHNOLOGY蒸汽热机能量转化总结果:从高温热源吸收的热(O,),一部分对外做了功(-W)另一部分(O)传给了低温热源(冷凝器)高温TTQ1吸热水高温水蒸气热高压--W膨胀机W低温水蒸气低压放热Q2T,低温T2022/9/2814
14 2022/9/28 14 蒸汽热机能量转化总结果: 从高温热源吸收的热(Q1),一部分对外做了功(–W), 另一部分( Q2 )传给了低温热源(冷凝器) §3.1 热力学第二定律
山东理工大客热力学第二定律$3.1SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY热机效率:热机对外做的功(-W)与从高温热源吸收的热(Q,)之比。- Wh =Q1强2若热机不向低温热源散热,即吸收的热全部用来对外做功第二此时热机效率可达到100%,实践证明,这样的热机类永动机是根本不能实现的第二类永动机的不可能性说明热转化为功是有限度的。2022/9/2815
15 2022/9/28 15 热机效率: 热机对外做的功(–W)与从高温热源吸收的热(Q1)之比。 若热机不向低温热源散热,即吸收的热全部用来对外做功, 此时热机效率可达到100%,实践证明,这样的热机——第二 类永动机是根本不能实现的。 第二类永动机的不可能性说明热转化为功是有限度的。 §3.1 热力学第二定律
山东理工大家3.热力学第二定律SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY克劳修斯(R.Clausius):热从低温物体传给高温物体而不产生其它变化是不可能的开尔文(L.Kelvin):从单一热源吸热,使之完全转化为功,而不产生其它变化是不可能的,尽管热力学第二定律的种种叙述形式表面上不同,但都反映了实际宏观过程的单向性,即不可逆性这一自然界的普遍规律。16
16 16 克劳修斯(R.Clausius) :热从低温 物体传给高温物体而不产生其它变 化是不可能的. 开尔文(L.Kelvin):从单一热源 吸热,使之完全转化为功,而 不产生其它变化是不可能的。 尽管热力学第二定律的种种叙述形式表面上 不同,但都反映了实际宏观过程的单向性,即不 可逆性这一自然界的普遍规律。 3. 热力学第二定律