文档介绍：1§6-7熵(Entropy)不可逆过程的初态与终态之间有重大的差异,这种差异决定了过程进行的方向,由此可以预期,存在一个新的态函数来表征这种差异。一、克劳修斯等式(clausiusequality)可逆热机的效率:现在规定:吸热为正,放热为负。Q2为负值,于是有结论:系统经历一可逆卡诺循环后,吸热与温度之比(简称热温比)总和为零。2这里的Q2(<0)理解为系统从低温热源吸收的热量!有限个卡诺循环组成的可逆循环可逆循环abcdefghija它由几个等温、绝热过程组成。从图可看出,它相当于3个卡诺循环(abija,bcghb,defgd)组成。易见,这里只有abc,de,fgh,ij这四条等温线吸放热,其余皆为绝热线,不吸放热。推广:即所有的Q理解为吸热!3推广至任意可逆过程:——克劳修斯等式其中表示系统在一无穷小过程中吸收的热量(有正有负)。表示沿任一可逆循环过程求积分。,这样回路PVOWQOP对外做功为零,内能不变,因此系统从外界净吸收的热量为零。由于PV与WQ皆绝热,因此QVOW+QQOP=0,即QVOW=QPOQ,于是同理有5求和得整个可逆循环的热温比:小结:任意可逆循环,可用一系列微小可逆卡诺循环代替,即得:对任一可逆循环,其热温比之和为零!6二、态函数熵已知p-V状态图上任意两点1和2间,连两条路径a和b,成为一个可逆循环。积分的值与1、2之间经历的具体可逆过程无关!而只与始末两个状态有关。:有限过程无限小过程实际上定义的是熵增量!7系统的熵的增量等于初态与终态之间的任意一个可逆过程的热温比的积分(求和)。熵于1854年首先由克劳修斯()引入,式中S从1865年起称为entropy,1923年被原东南大学(中央大学前身)胡刚复教授译作“熵”。简单地说:,是两个“火”的商。可逆过程8说明:②两个确定状态的熵变是一确定值,与过程无关。③与势能值的定义一样,只要定义一个熵的零点,其它各点的熵值可由零点到该点的热温比积分求得。例如,若以1为零点,即,则④与势能一样,熵的具体数值其实没有什么实际意义,对热力学问题来说,往往需要的是初、终两态间的熵的变化。①熵是系统状态(参量)的函数,如气体熵⑤熵的单位是J/K或cal/⑥对于气体,则熵变⑦称为热力学的基本微分方程,又称热力学的中心方程。⑧这里通过热力学计算出的熵称为克劳修斯熵,又称热力学熵;与后面所介绍的玻耳兹曼统计熵等价!⑨再次强调:“熵变=热温比”只对可逆过程成立!以上公式仅对可逆过程有效!10a)如果系统经历的过程不可逆,那么可以在始、末状态之间设想某一可逆过程,以此设想的可逆过程为积分路径求出熵变。)把熵作为状态参量的函数形式计算出来,再以初、终两态状态参量值代入计算熵的变化。c)如果已对一系列平衡态的熵值制出了图表(如水蒸气的熵表),那么就可以直接查表计算初、终两态的熵差。