§2-2卡若循环与热机效率——热转化为功的限度 热机效率:≡ 21 卡诺热机:理想恒温可逆膨胀绝热可逆膨胀 气体为工质,经 绝热可逆压缩恒温可逆压缩 P. A(pa,,ti) Q1 B(PB,VB,T1 D./D. 应用第一章所学求W ((p,v,T2)
§2-2 卡若循环与热机效率——热转化为功的限度 卡诺热机：理想 气体为工质，经 恒温可逆膨胀 绝热可逆膨胀 p 绝热可逆压缩 恒温可逆压缩 V ● ● ● ● Q1 Q2 A(pA,VA,T1) B(pB,VB,T1) C(pC,VC,T2) D(pD,VD,T2) 1 1 2 1 Q Q Q Q W 热机效率： 应用第一章所学求W
热机效率及卡诺定理 根据热一律,自推各步功和热,得到W、Q1和Q2 得:7卡 W1+Q2T1-T2 Q 结论:理想气体为工质的卡若热机的效率,只与两 个热源温度(T1,T2)有关,温差愈大,愈高。 任意热机:η=Q1 Q4+g2<T-7不可逆 T可逆 变化得:g+g2≤0 不可逆一热温商 可逆 (2-2-2)
热机效率及卡诺定理 1 1 2 1 1 2 1 T T T Q Q Q Q W 得： 卡 (2-2-1) 结论：理想气体为工质的卡若热机的效率η，只与两 个热源温度(T1 ,T2)有关，温差愈大， η愈高。 根据热一律，自推各步功和热，得到W、Q1和Q2 1 1 2 1 1 2 T T T Q Q Q 不可逆 可逆 任意热机： 变化得： 0 2 2 1 1 T Q T Q 不可逆 可逆 — 热温商 T Q (2-2-2)
§2-3热力学第二定律及熵增加原理 熵及热二律的数学表达式 1、熵的提出 将(2-2-2)式推广到多个热源的无限小的循环过程。 如P0图3.3.2,有 ∑2≤0或fas0不可逆(循环 rm可逆(r)循环(2-3-1) 即表明:热温商沿任何可逆循环闭积分等于零; 沿任何不可逆循环的闭积分总小于零克劳修斯 ( Clausius)定理
§2-3 热力学第二定律及熵增加原理 一、熵及热二律的数学表达式 1、 熵的提出 将(2-2-2)式推广到多个热源的无限小的循环过程。 如P110图3.3.2，有 0 0 su Tsu Q T Q 或 不可逆(ir)循环 可逆(r)循环 (2-3-1) 即表明：热温商沿任何可逆循环闭积分等于零； 沿任何不可逆循环的闭积分总小于零——克劳修斯 (Clausius)定理
、熵及热二律的数学表达式 熵的提出 对于可逆循环,如图A→B→A B A 有 8e rB( 8Q 4Q, 0 T B T B(8Q B( 8Q 可逆过程热温商的积分值只与始终态有关, 而与途径无关状态函数的变化量
一、熵及热二律的数学表达式 1、 熵的提出 对于可逆循环，如图A →B →A A B r,1 r,2 0 1 2 A B r B A r r T Q T Q T Q 有： B A r B A r T Q T Q 1 2 即： 可逆过程热温商的积分值只与始终态有关， 而与途径无关——状态函数的变化量
、熵及热二律的数学表达式 定义:A=S2-S2或:= (2-3-2) >S称为熵( entropy); >熵是状态函数;是宏观热力学性质,广度量; 单位为JK1 熵变(AS)由可逆途径热温商的积分值来计算。 >宏观热力学只给出了熵变的定义,对于其物理意 义不能定义,这将由统计热力学完成
T Q dS T Q S S S r r 定义： 或： 2 1 2 1 (2-3-2) Ø S 称为熵(entropy)； Ø 熵是状态函数；是宏观热力学性质，广度量； 单位为J·K-1 。 Ø 熵变（ΔS）由可逆途径热温商的积分值来计算。 Ø 宏观热力学只给出了熵变的定义，对于其物理意 义不能定义，这将由统计热力学完成。 一、熵及热二律的数学表达式