大学物理课件热力学第二定律.ppt
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1、第第16章热力学第二定律章热力学第二定律一、热力学过程的方向性一、热力学过程的方向性功热转换的方向性功热转换的方向性功功热热功功热热热传导的方向性热传导的方向性自动自动自自动动161可逆过程与不可逆过程可逆过程与不可逆过程气体的绝热自由膨胀气体的绝热自由膨胀密度大密度大密度小密度小密度大密度大密度小密度小注意:这里的方向性,是指它们存在一个自动的、注意:这里的方向性,是指它们存在一个自动的、 无条件的、自发的、勿须外界帮助而进行无条件的、自发的、勿须外界帮助而进行 的方向。而不是其反方向不能实现,只是的方向。而不是其反方向不能实现,只是 实现其反方向过程要产生实现其反方向过程要产生“对外影响对
2、外影响”。 二、可逆过程与不可逆过程二、可逆过程与不可逆过程定义定义:一个系统由某一状态出发,经过某一过程达到:一个系统由某一状态出发,经过某一过程达到另一状态,如果存在另一过程,它能使系统和外界完另一状态,如果存在另一过程,它能使系统和外界完全复原(即系统回到原来的状态,同时消除了系统对全复原(即系统回到原来的状态,同时消除了系统对外界引起的一切影响),则原过程称为外界引起的一切影响),则原过程称为可逆过程可逆过程。反之,如果用任何方法都不能使系统和外界完全复原反之,如果用任何方法都不能使系统和外界完全复原则原过程为则原过程为不可逆过程不可逆过程。系统:初态系统:初态ABCD 终态终态F外界
3、:初态外界:初态A B C D终态终态F终态终态F反过来,反过来,系统:系统:外界:外界: 终态终态F初态初态A初态初态AD C BD C B实现可逆过程的条件:实现可逆过程的条件:系统的状态变化过程无限缓慢系统的状态变化过程无限缓慢准静态过程准静态过程没有耗散(如摩擦)没有耗散(如摩擦)一、热力学第二定律的两种表述一、热力学第二定律的两种表述1)开尔文()开尔文(Kelvin)表述表述(1851年提出)年提出)单一热源(单一热源(T)热机热机不可能制造一种机器,只从不可能制造一种机器,只从单一热源吸收热量使之完全单一热源吸收热量使之完全变为有用功而不产生其它影变为有用功而不产生其它影响。响。
4、162热力学第二定律热力学第二定律第二种永动机第二种永动机:从单一热源吸收热量全部转化为机械功:从单一热源吸收热量全部转化为机械功而不产生其它影响的一种循环动作的机器。而不产生其它影响的一种循环动作的机器。KelvinKelvin表述表述:第二种永动机是制造不出来的。:第二种永动机是制造不出来的。含义:功热转换的方向性。含义:功热转换的方向性。2)克劳修斯()克劳修斯(ClausiusClausius)表述(表述(18501850年提出)年提出)高温热源(高温热源(T2)低温热源(低温热源(T1) 热量不会自动地从低温热量不会自动地从低温热源传向高温热源。热源传向高温热源。3)两种表述的等到价
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