熵的定义 Clausius根据可逆过程的热温商值决定于始终态而 与可逆过程无关这一事实定义了“熵”( entropy) 这个函数,用符号“S°表示,单位为: 设始、终态A,B的熵分别为S和SB,则 B.δO B-SA=△S T δO δO 或 △S= ∑ △S ∑ )=0 对微小变化dS δO 这几个熵变的计算式习惯上称为熵的定义式 即熵的变化值可用可逆过程的热温商值来衡量
熵的定义 Clausius根据可逆过程的热温商值决定于始终态而 与可逆过程无关这一事实定义了“熵”(entropy) 这个函数,用符号“S”表示,单位为: 1 J K− d ( )R Q S T 对微小变化 = 这几个熵变的计算式习惯上称为熵的定义式, 即熵的变化值可用可逆过程的热温商值来衡量。 B B A R A ( ) Q S S S T − = = R ( ) 0 i i i Q S T ( )R − = i i i Q S T 或 = 设始、终态A,B的熵分别为 SA 和 SB ,则:
5.3 Clausius不等式与增加原理 Clausius不等式 熵增加原理 Clausius不等式的意义
5.3 Clausius 不等式与熵增加原理 •Clausius 不等式 •熵增加原理 •Clausius 不等式的意义
5.3. I clausiu不等式 设有一个循环,A→>B为不可逆过程,B→A 为可逆过程,整个循环为不可逆循环。 则有∑ δO A SO IRA→B R AδO δO B B R,A→B IR B T δO 或 △S T/RA→B >0 B 如A>B为可逆过程△SB∑ δO 不可逆循环 R,A→>B 0 将两式合并得 Clausius不等式:AS-(y)m20
5.3.1 Clausius 不等式 A R A B B ( ) Q S S T = − A B IR,A B i ( ) 0 Q S T → → 或 − B A IR,A B i ( ) Q S S T → − 设有一个循环, 为不可逆过程, 为可逆过程,整个循环为不可逆循环。 A B → B A → A IR,A B R B i ( ) ( ) 0 Q Q T T → + 则有 如A→B为可逆过程 A B R,A B i ( ) 0 Q S T → → − = A B A B i ( ) 0 Q S T → → 将两式合并得Clausius 不等式: −
Clausius不等式 δO A→B A→>B 0 δQ是实际过程的热效应,T是环境温度。若是不 可逆过程,用“>”号,可逆过程用“=”号,这时 环境与体系温度相同。 δO 对于微小变化: ds ≥0 δO 或 ds> 这些都称为 Clausius不等式,也可作为热力 学第二定律的数学表达式
Clausius 不等式 这些都称为 Clausius 不等式,也可作为热力 学第二定律的数学表达式。 A B A B i ( ) 0 Q S T → → − d Q S T 或 是实际过程的热效应,T是环境温度。若是不 可逆过程,用“>”号,可逆过程用“=”号,这时 环境与体系温度相同。 Q d 0 Q S T 对于微小变化: −
5.3.2熵增加原理 对于绝热体系,8O=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体系的熵增加。或者说在绝 热条件下,不可能发生熵减少的过程 如果是一个孤立体系,环境与体系间既无热 的交换,又无功的交换,则熵增加原理可表述为: 一个孤立体系的熵永不减少
5.3.2 熵增加原理 对于绝热体系, = Q 0 ,所以Clausius 不等式为 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。熵增加原理可表述为:在绝热条件下, 趋向于平衡的过程使体系的熵增加。或者说在绝 热条件下,不可能发生熵减少的过程。 如果是一个孤立体系,环境与体系间既无热 的交换,又无功的交换,则熵增加原理可表述为: 一个孤立体系的熵永不减少