文档介绍：第二章热力学第一定律
2017/11/10
自发变化的共同特征
自发变化某种变化有自动发生的趋势,一旦发生就无需借助外力,可以自动进行,这种变化称为自发变化。
自发变化的共同特征—不可逆性任何自发变化的逆过程是不能自动进行的。例如:
(1) 焦耳热功当量中功自动转变成热;
(2) 气体向真空膨胀;
(3) 热量从高温物体传入低温物体;
(4) 浓度不等的溶液混合均匀;
(5) 锌片与硫酸铜的置换反应等,
它们的逆过程都不能自动进行。当借助外力,体系恢复原状后,会给环境留下不可磨灭的影响。
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热力学第二定律)
克劳修斯的说法:“不可能把热从低温物体传到高温物体,而不引起其他变化。”
开尔文的说法:“不可能从单一热源取出热使之完全变为功,而不发生其他的变化。”
开尔文的说法也可表述为:“第二类永动机是不可能造成的”。
第二类永动机:从单一热源吸热使之完全变为功而不留下任何影响。
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卡诺循环与卡诺定理 卡诺循环
了一个循环,以理想气体为工作物质,从高温热源吸收的热量,一部分通过理想热机用来对外做功W,另一部分的热量放给低温热源。这种循环称为卡诺循环。
1824 年,法国工程师
卡诺(1796~1832)设计
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1mol 理想气体的卡诺循环在pV图上可以分为四步:
过程1:等温可逆膨胀由到
所作功如AB曲线下的面积所示。
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卡诺循环(Carnot cycle)
过程2:绝热可逆膨胀由到
所作功如BC曲线下的面积所示。
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过程3:等温(TC)可逆压缩由到
环境对体系所作功如DC曲线下的面积所示
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过程4:绝热可逆压缩由到
环境对体系所作的功如DA曲线下的面积所示。
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整个循环:
是体系所吸的热,为正值,
是体系放出的热,为负值。
ABCD曲线所围面积为
热机所作的功。
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过程2:
过程4:
相除得
根据绝热可逆过程方程式
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