第 4 章 热力学第二定律.ppt

文档介绍：第 4 章
热力学第二定律
第 4 章热力学第二定律
热力学第二定律的两种表述
可逆过程与不可逆过程
热力学第二定律的统计意义
波尔兹曼熵公式
克劳修斯熵公式
熵增加原理
热力学基本关系式
热力学第二定律的两种表述

热机效率
即这种热机只需从一个热源吸热,并把所吸收的热量完全转变为有用的功,而无须向第二个热源放热,它不违背热力学第一定律,称之为第二类永动机。
如果
则
热力学第二定律的两种表述
例如: 释放的热量若全变为有用功,足够现在人类用上200年。
A
系统
T
热力学第二定律的两种表述
热力学第二定律的开尔文表述:
不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用的功而不产生其他影响。
或者说:
第二类永动机是不可能造成的。
热力学第二定律的两种表述

制冷系数
如果
则
即制冷机把从低温热源所吸收的热量完全自动地传给了高温热源。
热力学第二定律的两种表述
热力学第二定律的克劳修斯表述:
热量不可能自动的从低温物体传向高温物体。或者说
不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。
热力学第二定律的两种表述
热力学第二定律的这两种表述是完全等效的,这可以用反证法证明。
T1
T2
Q+A
Q
A
如果
则
T1
T2
Q
Q
Q-A
A
则
如果
热力学第二定律的两种表述
例题证明等温线与绝热线不能相交于两点。
证明: 用反证法。
P
O
V
系统在正循环中从单一热源吸热,对外作功,内能不变,违反了第二定律的开尔文表述。因此得证。
可逆过程与不可逆过程
一个过程,如果能用其他过程使系统和外界完全复原,就称为可逆过程。如果不能完全复原,就称为不可逆过程。
如无摩擦的准静态过程,就是可逆过程。
把拆墙过程拍成电影,然后倒放,则外界不受任何影响,故也相当于可逆过程。