《大學物理》8.5熱力學第二定律.ppt

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一.可逆過程與不可逆過程,滿足能量守恒的過程一定會實現(xiàn)嗎？,1.自然過程進行的方向性,（1）熱功轉換不可逆,熱,剎車摩擦生熱。,烘烤車輪，車不開。,（2）熱傳導不可逆,熱量不能自動從低溫?高溫,,,,（3）擴散不可逆,自由膨脹，不可自動收縮,2.可逆過程與不可逆過程,(1)可逆過程其逆過程能使一切恢復原狀的過程。例如:真空中的單擺,無摩擦耗散的準靜態(tài)過程。理想的卡諾循環(huán)。,(2)不可逆過程其逆過程不能使一切恢復原狀的過程。例如:自然界的一切自發(fā)過程都是不可逆的。高處東西自由下落。氣體擴散。生命的生老病死。,二.熱力學第二定律,描述自然宏觀過程按一定方向進行的規(guī)律,定律的兩種表述,1.開爾文表述,(從熱功轉換的方向性),不可能只從單一熱源吸收熱量，使之完全轉化為功而不引起其它變化。,說明,(1)吸收的熱量可以轉化為功（熱機）。,(2)吸收的熱量可以完全轉化為功（等溫膨脹）。,2.克勞修斯表述,不可能把熱量從低溫傳向高溫物體而不引起其它變化。,(從熱傳遞的方向性),說明,熱量可以從低溫物體傳向高溫物體(致冷機)。,(2)熱力學第二定律開爾文表述的另一敘述形式:第二類永動機不可能制成。熱功轉化具有方向性。,3.兩種表述等價性,假設開爾文表述不成立,克勞修斯表述不成立,,,(1)假設開爾文表述不成立,,證明（用反證法）,(2)假設克勞修斯表述不成立,,開爾文表述不成立,類似證明,克勞修斯表述不成立,,三.卡諾定理,,,,,,1.在溫度分別為T1與T2的兩個給定熱源之間工作的一切可逆熱機，其效率相同，都等于理想氣體可逆卡諾熱機的效率，即,2.在相同的高、低溫熱源之間工作的一切不可逆熱機，其效率都不可能大于可逆熱機的效率，即,減少熱機循環(huán)的不可逆性，（減少摩擦、漏氣、散熱耗散因素）,要增大熱源的溫差,是任何熱機效率的最高極限,,重點,1.可逆過程,不可逆過程,2.熱力學第二定律,