热力学第二定律的表述卡诺定理.pptx

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由热力学第一定律可知,热机效率不可能大于100%。那么热机效率能否等于100%()呢?
地球
热机
Q1
A
若热机效率能达到100%,则仅地球上的海水冷却1℃,所获得的功就相当于1014t煤燃烧后放出的热量
单热源热机(第二类永动机)是不可能的。
第一页,共十九页。
1开尔文说法:不可能制造出这样一种循
环工作的热机,它只使单一热源冷却来做功,而
不放出热量给其他物体,或者说不使外界发生任
何变化.
总结
1功热转换的条件第一定律无法说明.
2热传导的方向性、气体自由膨胀的不可
逆性问题第一定律无法说明.
一热力学第二定律的两种表述
第二页,共十九页。
(1)热力学第二定律开尔文表述
的另一叙述形式:第二类永动
机不可能制成
说明
(2)热力学第二定律的开尔文表述
实际上表明了
第三页,共十九页。
等温膨胀过程是从单一热源吸热作功,而不放出热量给其它物体,但它非循环过程.
1
2
W
W
低温热源
高温热源
卡诺热机
W
A
B
C
D
卡诺循环是循环过程,但需两个热源,且使外界发生变化.
第四页,共十九页。
虽然卡诺致冷机能把热量从低温物体移至高温
物体,但需外界作功且使环境发生变化.
2克劳修斯说法:不可能把热量从低温物体自
动传到高温物体而不引起外界的变化.
高温热源
低温热源
卡诺致冷机
W
A
B
C
D
第五页,共十九页。
(1)热力学第二定律克劳修斯表述的另一
叙述形式:理想制冷机不可能制成
说明
(2)热力学第二定律的克劳修斯表述
实际上表明了
、制冷机的能流图示方法
热机的能流图
致冷机的能流图
高温热源
低温热源
低温热源
高温热源
第六页,共十九页。

(1)假设开尔文
表述不成立
克劳修斯表述不成立
高温热源
低温热源
(2)假设克劳修斯
表述不成立
开尔文表述不成立
低温热源
高温热源
第七页,共十九页。
注意
1)热力学第二定律是大量实验和经验的总结
3)热力学第二定律独立与热力学第一定律。
4),哪些过程不能自发进行。
2)热力学第二定律开尔文说法与克劳修斯说
法具有等效性.
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与热现象有关的自然界的过程是有方向性的,人类社会中的许多过程也是有方向性的。如:
低温物体
高温物体
热量自动
膨胀的气体
压缩的气体
体积自动
二、可逆过程的引入
热力学过程通常分为两类:可逆过程和不可逆过程.
第九页,共十九页。
准静态无摩擦过程为可逆过程
可逆过程:若系统经历了某一个过程,由状态1变化到状态2,如果存在另一过程,它能使系统和外界完全复原,则原过程称为可逆过程。

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