Kelvin&Plank.总结这一教训来表述热力学第二定律： “不可能造成这样一种机器，这种机器能够循环 不断地工作，它仅仅从单一热源吸热变为功而没 有任何其它变化。”上述这种机器称为第二类永动机。 热力学第二定律的经典叙述可简化为： “第二类永动机是不可能造成的。” Clausius的表述为： “不可能把热从低温物体传到高温物体而不引 起其它变化。” 6
强调说明： 1.所谓第二类永动机，它是符合能量守恒原理的，即 从第一定律的角度看，它是存在的，它的不存在是 失败教训的总结。 2.关于“不能从单一热源吸热变为功，而没有任何其 它变化”这句话必须完整理解，否则就不符合事实。 例如理想气体定温膨胀△U=0,Q-W,就是从环境中吸热全 部变为功，但体积变大了，压力变小了。 3.“第二类永动机不可能造成”可用来判断过程的方向。 热力学第二定律的提出是起源于热功转化的研究，寻找相 应的热力学函数需从进一步分析热功转化入手热机效率)
§2.3卡诺循环和卡诺定理 Carnot Cycle and Carnot Theorem 热机：在T,T2两热源之间工作，将热转化为功的机器。 如蒸汽机、内燃机。 高温热源（燃烧产物）》 ①水在锅炉中从高温热源取得热 02 量，气化产生高温高压蒸气。 ②蒸气在气缸中绝热膨胀推动活 塞作功，温度和压力同时下降。 ③蒸气在冷凝器中放出热量给低 温热源，并冷凝为水。 低温热源（冷却介质） ④水经泵加压，重新打入锅炉。 蒸汽机原理图 8
n(热机效率)=一W/Q2 高温热源乃 吸热22 热机一 做出功形 放热21 低温热源T 9
卡诺热机：理想热机 卡诺热机工作介质为理想气体，在T,T2两热 源之间工作，经过一个由四个可逆过程组成的 循环过程—卡诺循环。 A→B: 定温可逆膨胀，吸热Q2; p AP1,) FB(P2,V2) B-→C:绝热可逆膨胀； C→D:定温可逆压缩，放热Q1; D→A:绝热可逆压缩 Cp3,') n(卡诺热机)=一W总/Q2 10