文档介绍：结论: 可逆卡诺循环中, 热温比总和为零.
热温比
等温过程中吸收或放出的热量与热源温度之比.
可逆卡诺机
一熵概念的引进
如何判断孤立系统中过程进行的方向?
任一微小可逆卡诺循环
对所有微小循环求和
当
时,则
任意的可逆循环可视为由许多可逆卡诺循环所组成
结论: 对任一可逆循环过程, 热温比之和为零.
在可逆过程中,系统从状态A改变到状态B , 其热温比的积分只决定于始末状态,而与过程无关. 据此可知热温比的积分是一态函数的增量,此态函数称熵.
二熵是态函数
可逆过程
*
*
A
B
C
D
可逆过程
无限小可逆过程
热力学系统从初态 A 变化到末态 B ,系统熵的增量等于初态 A 和末态 B 之间任意一可逆过程热温比( )的积分.
物理意义
熵的单位
*
*
A
B
C
D
E
可逆过程
三熵变的计算
1)熵是态函数,当始末两平衡态确定后, 系
统的熵变也是确定的, 与过程无关. 因此, 可在两平
衡态之间假设任一可逆过程,从而可计算熵变.
2)当系统分为几个部分时, 各部分的熵变之
和等于系统的熵变.
例1 计算不同温度液体混合后的熵变. kg、温度为的水, 与质量为 kg、温度为的水混合后,最后达到平衡状态. 试求水的熵变. 设整个系统与外界间无能量传递.
解系统为孤立系统, 混合是不可逆的等压过程. 为计算熵变, 可假设一可逆等压混合过程.
设平衡时水温为, 水的定压比热容为
由能量守恒得
各部分热水的熵变
显然孤立系统中不可逆过程熵是增加的.
绝热壁
例2 求热传导中的熵变
设在微小时间内,从 A 传到 B 的热量为.
同样,此孤立系统中不可逆过程熵亦是增加的.
四熵增加原理:孤立系统中的熵永不减少.
平衡态 A
平衡态 B (熵不变)
可逆过程
非平衡态
平衡态(熵增加)
不可逆过程
自发过程
孤立系统不可逆过程
孤立系统可逆过程
孤立系统中的可逆过程,其熵不变;孤立系统中的不可逆过程,其熵要增加.
熵增加原理成立的条件: 孤立系统或绝热过程.
热力学第二定律亦可表述为: 一切自发过程
总是向着熵增加的方向进行.
熵增加原理的应用:给出自发过程进行方向
的判椐.
五熵增加原理与热力学第二定律