力三 物理化学电子教素 由上述分析可知:一个自发变化过程能否构成一 个可逆过程,归结于热功转化的这样一个问题 人类经验告诉我们: 热功转化是有方向性的即功可以全部转化热但 中热不能金部转化功而不引起其它变化 结论:一切自发变化过程都是不可逆的,其不可 逆性归于热功转化的不可逆性换言之自发变化 A的方向都可用热功转化的方向性来表达 上页
第二章 热力学第二定律 物理化学电子教案 由上述分析可知: 一个自发变化过程能否构成一 个可逆过程, 归结于热功转化的这样一个问题. 结论: 一切自发变化过程都是不可逆的, 其不可 逆性归于热功转化的不可逆性. 换言之, 自发变化 的方向都可用热功转化的方向性来表达. 热功转化是有方向性的,即功可以全部转化热,但 热不能全部转化功,而不引起其它变化. 人类经验告诉我们:
力三 物理化学电子教素 §2.2热力学第二定律的经典表述 (The second law of thermodynamics) 据前面讨论,一切自发变化的方向性都可用热 功转化的方向性来表达,因此历史上人们用这一经 验总结来表达热力学第二定律,常见的有两种说法: 1.开尔文说法( Kelvin) 不可能制造出一种循环操作的机器,其作用只 是从单一热源吸取热使之全部转变为功而不引起 其它变化 也可表述为: 第二类永动机是不可能制造成功的 上页
第二章 热力学第二定律 物理化学电子教案 §2.2 热力学第二定律的经典表述 (The second law of thermodynamics) 据前面讨论, 一切自发变化的方向性都可用热 功转化的方向性来表达, 因此历史上人们用这一经 验总结来表达热力学第二定律, 常见的有两种说法: 1. 开尔文说法 (Kelvin) 不可能制造出一种循环操作的机器, 其作用只 是从单一热源吸取热使之全部转变为功而 不引起 其它变化. 也可表述为: 第二类永动机是不可能制造成功的
力三 物理化学电子教素 2克劳修斯说法( clausius 热量不可能自动地由低温物体传向高温物体 c而不引起其它变化 两种说法完全是等价的,都指出了某一事件的 “不可能”性,即自发变化的不可逆性.其等效性 证明如下 Rz-Q1-w 假定与克劳修斯说 RW 法相反如图),热量能自 动由低温热源将Q的热 T 牛量传给高温热源 热力学第二定律两种说法的 等效性说明 上页
第二章 热力学第二定律 物理化学电子教案 假定与克劳修斯说 法相反(如图), 热量能自 动由低温热源将Q1的热 量传给高温热源. 两种说法完全是等价的, 都指出了某一事件的 “不可能”性, 即自发变化的不可逆性. 其等效性 证明如下: 热量不可能自动地由低温物体传向高温物体 而不引起其它变化。 2. 克劳修斯说法 (clausius)
力三 物理化学电子教素 王_今有一卡诺机R工作在两热源之间热机在循 环操作中,从高温热源T2吸取Q2的热量使传给低温 热源的热量恰为Q1,联合考虑整个循环过程,低温热 源没有热的损失,净结果是热机从高温热源取出了 Q2-Q1)的热量使之全部转变为功,除此之外并无其 上它变化违背了开尔文说法 T2 a2a2a1→w 工工工 同样,若开尔文说法 W 不成立,克劳修斯说法也 不成立 T 热力学第二定律两种说法的 等效性说明 上页
第二章 热力学第二定律 物理化学电子教案 同样, 若开尔文说法 不成立, 克劳修斯说法也 不成立. 今有一卡诺机 R 工作在两热源之间, 热机在循 环操作中, 从高温热源 T2吸取Q2的热量使传给低温 热源的热量恰为Q1 ,联合考虑整个循环过程, 低温热 源没有热的损失, 净结果是热机从高温热源取出了 (Q2 -Q1 ) 的热量使之全部转变为功, 除此之外并无其 它变化, 违背了开尔文说法
力三 物理化学电子教素 523卡诺定理( Carnot law) 所有工作在两个不同温度热源之间的任意热机 上其效率不会超过卡诺可逆热机或可逆机的效率为最 大),否则违反第二定律 即mn1≤ma 证明:逻辑推理反证法 现有一可逆机R和任意 R 午I工作在两热源之间如图) 假定mn>ma Q Q 或 ww 22 22 上页
第二章 热力学第二定律 物理化学电子教案 §2.3 卡诺定理(Carnot law) 所有工作在两个不同温度热源之间的任意热机, 其效率不会超过卡诺可逆热机(或可逆机的效率为最 大), 否则违反第二定律. 即 I R 证明: 逻辑推理反证法 现有一可逆机R 和任意 I 工作在两热源之间(如图) 假定 I R 2 Q2 W Q W 或 I R T2 Q2 | | Q1 W W Q2 T1 | | Q1