熵增加原理 力东理子大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 对于绝热系统 δ0=0 所以Clausius不等式为 dS≥0 等号表示绝热可逆过程，不等号表示绝热不 可逆过程。 熵增加原理可表述为：在绝热条件下，趋向于平 衡的过程使系统的熵增加。 或者说在绝热条件下，不可能发生熵减少的过程 如果是一个隔离系统，环境与系统间既无热的 交换，又无功的交换，则熵增加原理可表述为： 37 一个隔离系统的熵永不减少
37 2025/4/2 37 熵增加原理 对于绝热系统 = Q 0 d 0 S 等号表示绝热可逆过程，不等号表示绝热不 可逆过程。 如果是一个隔离系统，环境与系统间既无热的 交换，又无功的交换，则熵增加原理可表述为： 所以Clausius 不等式为 熵增加原理可表述为：在绝热条件下，趋向于平 衡的过程使系统的熵增加。 或者说在绝热条件下，不可能发生熵减少的过程 一个隔离系统的熵永不减少
2东理王大得 由于环境对孤立系统不可 GY >0不可逆过程，自发， 能施加任何影响，因此孤 =0可逆过程，平衡； 立系统中所发生的不可逆 <0:不可能发生的过程 过程必然是自发过程。 因为系统常与环境有着相互的联系，若把与系统 密切相关的环境部分包括在一起，作为一个隔离系 统，则有： dSk。=Ssys+Sur≥0 △S(环=-Q(系统)/T(环不 “>”号为自发过程，“=”号为可逆过程
38 S (孤立) >0:不可逆过程，自发; =0:可逆过程，平衡； <0:不可能发生的过程 由于环境对孤立系统不可 能施加任何影响，因此孤 立系统中所发生的不可逆 过程必然是自发过程。 因为系统常与环境有着相互的联系，若把与系统 密切相关的环境部分包括在一起，作为一个隔离系 统，则有： d 0 S dS dS iso sys sur = + “>” 号为自发过程，“=” 号为可逆过程 = − S Q T ( ) ( )/ ( ) 环 系统 环
力东理王大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 对于微小变化： dS ≥0 T 或 dS≥ T 二者物理意义不同 39 2025/4/2
39 2025/4/2 39 二者物理意义不同 d Q S T 或 d 0 Q S T − 对于微小变化：
熵的特点 东理王大深 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY (1)熵是系统的状态函数，是容量性质。 (2)可以用Clausius不等式来判别过程的可逆性 (3)在绝热过程中，若过程是可逆的，则系统的 熵不变。若过程是不可逆的，则系统的熵增加。 绝热不可逆过程向熵增加的方向进行，当达到平 衡时，熵达到最大值。 (4)在任何一个隔离系统中，若进行了不可逆过 程，系统的熵就要增大，一切能自动进行的过程 都引起熵的增大。 40 2025/4/2
40 2025/4/2 40 （1）熵是系统的状态函数，是容量性质。 （3）在绝热过程中，若过程是可逆的，则系统的 熵不变。若过程是不可逆的，则系统的熵增加。 绝热不可逆过程向熵增加的方向进行，当达到平 衡时，熵达到最大值。 （2）可以用Clausius不等式来判别过程的可逆性 熵的特点 （4）在任何一个隔离系统中，若进行了不可逆过 程，系统的熵就要增大，一切能自动进行的过程 都引起熵的增大
§3.6热力学基本方程与TS图 力东理2大得 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 热力学的基本方程 第一定律与第二定律的联合公式 根据热力学第一定律 dU=δO+δW 若不考虑非膨胀功 dU=δQ-pdV 根据热力学第二定律 ds= 0R δQk=TdS T 所以有 dU Tds-pdv Tds =dU pdv 这是热力学第一与第二定律的联合公式，也 称为热力学基本方程。 41 2025/4/2
41 2025/4/2 41 §3.6 热力学基本方程与T-S图 热力学的基本方程—— 第一定律与第二定律的联合公式 根据热力学第一定律 若不考虑非膨胀功 dU Q W = + δ δ dU Q p V = − δ d 根据热力学第二定律 R R δ d δ d Q S Q T S T = = 所以有 d d d U T S p V = − T S U p V d d d = + 这是热力学第一与第二定律的联合公式，也 称为热力学基本方程