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第三章热力学第二定律
The second Law of Thermodynamics
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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。
2017/11/11
过程方向的共同判据
过程推动力=-△B(系) 过程反抗力= △B (环)
净推动力=-△B(系)-△B(环)
> 0 能自动进行
= 0 可逆
< 0 不可能自动进行
隔离系统的做功能力变化用△B(隔)表示
△B(隔)=△B(环)+△B(系)则
△B(隔)< 0 能自动进行
= 0 可逆
> 0 不可能自动进行
一个过程能否按指定方向自动进行,取决于是否有推动此过程进行的净推动
力。即过程自动进行,则系统与环境总的做功能力一定减少;反之,则不能自动进行。
2017/11/11
热力学第二定律(The Second Law of Thermodynamics)
2017/11/11
热力学第二定律(The Second Law of Thermodynamics)
2017/11/11
卡诺循环与卡诺定理
卡诺循环
热机效率
卡诺定理
2017/11/11
卡诺循环(Carnot cycle)
1824 年, (1796~1832)设计了一个循环,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。
2017/11/11
卡诺循环(Carnot cycle)
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。
2017/11/11
卡诺循环(Carnot cycle)
2017/11/11
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。
2017/11/11