大学物理-热力学基础ppt课件

第七章 热力学基础1教学基本要求教学基本要求 一一 掌握掌握内能、功和热量等概念内能、功和热量等概念.二二 掌握掌握热力学第一定律，能分析、计算理热力学第一定律，能分析、计算理想气体在等体、等压、等温和绝热过程中的功、想气体在等体、等压、等温和绝热过程中的功、热量和内能的改变量热量和内能的改变量.三三 理解理解循环的意义和循环过程中的能量转循环的意义和循环过程中的能量转换关系，会计算卡诺循环和其他简单循环的效率换关系，会计算卡诺循环和其他简单循环的效率.四四 了解了解可逆过程和不可逆过程，可逆过程和不可逆过程，了解了解热力热力学第二定律和熵增加原理学第二定律和熵增加原理.教学基本要求 一 掌握内能、功和热量等2一一 功功 功是能量传递和转换的量度，它引起系统热运动功是能量传递和转换的量度，它引起系统热运动 状态的变化状态的变化.准静态过程功的计算准静态过程功的计算注意：注意：作功与过程有关作功与过程有关.宏观运动能量宏观运动能量热运动能量热运动能量7-1 热力学第一定律热力学第一定律（过程量）（过程量）一 功 功是能量传递和转换的量度，它引起系统3二二 热热 量量（过程量过程量）通过传热方式传递能量的量度，系统和外界之间通过传热方式传递能量的量度，系统和外界之间存在温差而发生的能量传递存在温差而发生的能量传递.1）过程量：与过程有关；）过程量：与过程有关；2）等效性：改变系统热运动状态作用相同；）等效性：改变系统热运动状态作用相同；宏观运动宏观运动分子热运动分子热运动功功分子热运动分子热运动分子热运动分子热运动热量热量3）功与热量的物理本质不同）功与热量的物理本质不同.1卡卡=4.18 J ，1 J=0.24 卡卡功与热量的异同功与热量的异同系统和外界的分子之间通过杂乱碰撞交换能量的结果系统和外界的分子之间通过杂乱碰撞交换能量的结果二 热 量（过程量）通过传热方式传递能量4作机械功改变系统作机械功改变系统 状态的焦耳实验状态的焦耳实验AV作电功改变系统作电功改变系统 状态的实验状态的实验作机械功改变系统AV作电功改变系统5 实验证明系统从实验证明系统从 A 状态变化到状态变化到 B 状态，可以采状态，可以采用做功和传热的方法，不管经过什么过程，只要始用做功和传热的方法，不管经过什么过程，只要始末状态确定，做功和传热之和保持不变末状态确定，做功和传热之和保持不变.三三 内内 能能（状态量）（状态量）2AB1*2AB1*实验证明系统从 A 状态变化到 B 状态，可6 系统内能的增量只与系统起始和终了状态有系统内能的增量只与系统起始和终了状态有关，与系统所经历的过程无关关，与系统所经历的过程无关.理想气体内能理想气体内能:表征系统状态的单值函数表征系统状态的单值函数,理想气体的内能仅是温度的函数理想气体的内能仅是温度的函数.2AB1*2AB1*改变系统内能的两种等效方式改变系统内能的两种等效方式:作功作功,传递热量传递热量 系统内能的增量只与系统起始和终了状态有关，与系7四四 热力学第一定律热力学第一定律 系统系统从外界吸收的热量从外界吸收的热量,一部分使系统的内能增加一部分使系统的内能增加,另另一部分使系统对外界做功一部分使系统对外界做功.准静态过程准静态过程微小过程微小过程12*四 热力学第一定律 系统从外界吸收的热量,8 1）能量转换和守恒定律能量转换和守恒定律.第一类永动第一类永动机是不可能制成的机是不可能制成的.2）实验经验总结，自然界的普遍规律实验经验总结，自然界的普遍规律.+系统吸热系统吸热系统放热系统放热内能增加内能增加内能减少内能减少系统对外界做功系统对外界做功外界对系统做功外界对系统做功第一定律的符号规定第一定律的符号规定讨论讨论 1）能量转换和守恒定律.第一类永动93）对于循环过程对于循环过程:吸收的热量全部用于对外作功吸收的热量全部用于对外作功4）热力学第一定律适用于热力学第一定律适用于任何系统的任何过任何系统的任何过程程,不管是否是准静态过程不管是否是准静态过程5）一个系统与外界的热传递不一定引起系统一个系统与外界的热传递不一定引起系统本身温度的变化本身温度的变化.3）对于循环过程:吸收的热量全部用于对外作功4）热力学第一定10 计算各等值过程的热量、功和内能的理论基础计算各等值过程的热量、功和内能的理论基础（1）（理想气体的理想气体的共性）共性）（2）解决过程中能解决过程中能量转换的问题量转换的问题（3）（理想气体的状态函数理想气体的状态函数）（4）各等值过程的特性各等值过程的特性.计算各等值过程的热量、功和内能的理论基础（1）（理想11一、热容量与摩尔热容量一、热容量与摩尔热容量表示升高表示升高1K所吸收的热量所吸收的热量热容量：系统在某一无限小过程中吸收热量热容量：系统在某一无限小过程中吸收热量dQ与温与温度增量度增量dT的比值称为系统在该过程的热容量（的比值称为系统在该过程的热容量（C）摩尔热容量：摩尔热容量：1mol物质的热容量（物质的热容量（Cm）单位质量的热容量叫比热容单位质量的热容量叫比热容(比热比热)。7-2 气体的摩尔热容气体的摩尔热容一、热容量与摩尔热容量表示升高1K所吸收的热量热容量：系统在12热容量热容量CY与过程有关与过程有关:热容量热容量C的可能值的可能值:吸热且升温吸热且升温放热且升温放热且升温绝热过程绝热过程等温过程等温过程稳定性要求稳定性要求热容量CY与过程有关:热容量C的可能值:吸热且升温放热且升温13二、理想气体的摩尔热容量二、理想气体的摩尔热容量1 1、理想气体的定体、理想气体的定体(定容定容)摩尔热容量摩尔热容量理想气体理想气体单原子理想气体单原子理想气体双原子理想气体双原子理想气体多原子理想气体多原子理想气体理想气体的内能另一表述理想气体的内能另一表述理想气体的内能理想气体的内能二、理想气体的摩尔热容量1、理想气体的定体(定容)摩尔热容量14梅逸公式梅逸公式2、理想气体的定压摩尔热容量、理想气体的定压摩尔热容量单原子理想气体单原子理想气体双原子理想气体双原子理想气体多原子理想气体多原子理想气体梅逸公式2、理想气体的定压摩尔热容量单原子理想气体双原子理想153、比热容比、比热容比理想气体理想气体P229 表表7-1例例7-1 教材教材 P2303、比热容比理想气体P229 表7-1例7-1 教材 P216一一 等体等体(定容定容)过程过程热力学第一定律热力学第一定律特性特性 常量常量7-3 热力学第一定律对理想气体等值过程的应用热力学第一定律对理想气体等值过程的应用过程方程过程方程 常量常量mol 理想气体理想气体:一 等体(定容)过程热力学第一定律特性 17 等体等体升升压压 12 等体等体降降压压 12定容过程中外界传给气体的热量定容过程中外界传给气体的热量,全部用来增加气全部用来增加气体的内能体的内能 等体升压 12 等体降压 12定容过程中外界传给气体的热量1812二二 等压过程等压过程过程方程过程方程 常量常量热一律热一律特特 性性 常量常量功功Amol 理想气体理想气体:12二 等压过程过程方程 1912A等等 压压 膨膨 胀胀12A等等 压压 压压 缩缩 A A所吸收的热量的去向所吸收的热量的去向?12A等 压 膨 胀12A等 压 压 缩 A A所吸收的热量20三三 等温过程等温过程热力学第一定律热力学第一定律恒温热源恒温热源T12特征特征 常量常量过程方程过程方程常量常量三 等温过程热力学第一定律恒温热源T12特征 2112等温等温膨胀膨胀A12A等温等温压缩压缩 A A12等温膨胀A12A等温压缩 A A2212四四 绝热过程绝热过程与外界无热量交换的过程与外界无热量交换的过程特征特征绝热的汽缸壁和活塞绝热的汽缸壁和活塞热一律热一律12四 绝热过程与外界无热量交换的过程特征绝热的汽缸壁和活23若已知若已知 及及12A从从 可得可得由热力学第一定律有由热力学第一定律有若已知 及124 绝热过程方程的推导绝热过程方程的推导分离变量得分离变量得12绝绝 热热 方方 程程常量常量C1常量常量C2常量常量C3 绝热过程方程的推导分离变量得12绝 热 方 程常量C12512A绝绝 热热 膨膨 胀胀12A绝绝 热热 压压 缩缩 A A获取低温的一个方法获取低温的一个方法12A绝 热 膨 胀12A绝 热 压 缩 A A获取低温的一26五五 绝热线和等温线绝热线和等温线绝热绝热过程曲线的斜率过程曲线的斜率等温等温过程曲线的斜率过程曲线的斜率 在数值上在数值上绝热线的斜率绝热线的斜率大于等温线的斜率大于等温线的斜率(物理物理解释解释).).常量常量常量常量ABC常量常量五 绝热线和等温线绝热过程曲线的斜率等温过程曲线的斜率 27过程过程特征特征过程方程过程方程AEQ气体摩尔气体摩尔热容量热容量等体等体等压等压等温等温绝热绝热V=CA=0P=CT=CdE=0dQ=0过程特征过程方程AEQ气体摩尔热容量等体等压等温绝热V=C28 例例7-2 设有设有 5 mol 的氢气，最初的压强为的氢气，最初的压强为 温度为温度为 C，求经过，求经过1）等温过程，）等温过程，2）绝热过程）绝热过程 把氢把氢气压缩为原体积的气压缩为原体积的 1/10 需作的功需作的功;3）并求经这两过程）并求经这两过程后，气体的压强各为多少？后，气体的压强各为多少？12常量常量 例7-2 设有 5 mol 的氢气，最初的压强为29 例例7-3 氮气液化，氮气液化，把氮气放在一个绝热的汽缸中把氮气放在一个绝热的汽缸中.开开始时始时,氮气的压强为氮气的压强为50个标准大气压、温度为个标准大气压、温度为300K;经经急速膨胀后急速膨胀后,其压强降至其压强降至 1个标准大气压个标准大气压,从而使氮气从而使氮气液化液化.试问此时氮的温度为多少试问此时氮的温度为多少?解解 氮气可视为理想气体氮气可视为理想气体,其液化过程为绝热过程其液化过程为绝热过程.氮气为双原子气体由表查得氮气为双原子气体由表查得(近似值近似值)例7-3 氮气液化，把氮气放在一个绝热的汽缸中.30 例例7-4 在一气缸内放有一定量的水，活塞与汽缸在一气缸内放有一定量的水，活塞与汽缸间的摩擦不计间的摩擦不计,缸壁由缸壁由良良导热材料制成导热材料制成.作用于活塞作用于活塞上的压强上的压强 .开始时开始时,活塞与水面接活塞与水面接触触.若使环境若使环境(热源热源)温度非常缓慢地升高到温度非常缓慢地升高到 .求把单位质量的水汽化为水蒸汽求把单位质量的水汽化为水蒸汽,水的内能改变了多水的内能改变了多少少?已知已知水的汽化热为水的汽化热为 水的密度水的密度水蒸汽的密度水蒸汽的密度水水水蒸气水蒸气 热源热源 例7-4 在一气缸内放有一定量的水，活塞与31 热机发展简介热机发展简介 热机热机：持续地将热量转变为功的机器：持续地将热量转变为功的机器.如蒸汽机如蒸汽机,内内燃机等燃机等.1698年萨维利和年萨维利和1705年纽可门先后发明了年纽可门先后发明了蒸汽机蒸汽机，当时蒸汽机的效率极低当时蒸汽机的效率极低.1765年瓦特进行了重大改进年瓦特进行了重大改进，大大提高了效率，大大提高了效率.人们一直在为提高热机的效率而人们一直在为提高热机的效率而努力，努力，从理论上研究热机效率问题，从理论上研究热机效率问题，一方面指明了提一方面指明了提高效率的方向，高效率的方向，另一方面也推动了热学理论的发展另一方面也推动了热学理论的发展.各种热机的效率各种热机的效率液体燃料火箭液体燃料火箭柴油机柴油机汽油机汽油机蒸汽机蒸汽机7-4 卡诺循环卡诺循环 热机发展简介各种热机的效率液体燃料火箭柴油机汽油机32 工作物质工作物质（工质）：热机中被利用来吸收热量（工质）：热机中被利用来吸收热量并对外做功的物质并对外做功的物质,可以是气体可以是气体,液体等液体等.工作物质（工质）：热机中被利用来吸收热量并对33冰箱循环示意图冰箱循环示意图冰箱循环示意图34 系统经过一系列变化状态过程后，又回到原来的系统经过一系列变化状态过程后，又回到原来的状态的过程叫热力学循环过程状态的过程叫热力学循环过程.热力学第一定律热力学第一定律净功净功特征特征一一 循环过程循环过程AB总吸热总吸热总放热总放热（取绝对值）取绝对值）系统经过一系列变化状态过程后，又回到原来的35热机热机二二 热机效率和致冷机的致冷系数热机效率和致冷机的致冷系数热机效率热机效率高温热源高温热源低温热源低温热源热机（热机（正正循环）循环）AB从高温热源从高温热源吸取的热量吸取的热量有多少用于有多少用于对外作功对外作功热机二 热机效率和致冷机的致冷系数热机效率高温热源低温热36致冷机致冷系数致冷机致冷系数致冷机（致冷机（逆逆循环）循环）致冷致冷机机高温热源高温热源低温热源低温热源AB外界对工质作的功外界对工质作的功A中中,用于从低温热源提取热量用于从低温热源提取热量Q2的多少的多少致冷机致冷系数致冷机（逆循环）致冷机高温热源低温热源AB外界371423 例例 7-5 1 mol 氦气经过如图所示的循环过程，其氦气经过如图所示的循环过程，其中中 ,求求12、23、34、41各过程中气体吸收的热量和热机的效率各过程中气体吸收的热量和热机的效率.1423 例 7-5 1 mol 38 卡诺卡诺循环是由两个准静态循环是由两个准静态等温等温过程和两个准静过程和两个准静态态绝热绝热过程组成过程组成.三三 卡诺循环卡诺循环 低温热源低温热源高温热源高温热源卡诺热机卡诺热机AABCD 1824 年法国的年青工程师卡诺提出一个工作年法国的年青工程师卡诺提出一个工作在在两两热源之间的热源之间的理想理想循环循环卡诺卡诺循环循环.给出了热机给出了热机效率的理论极限值效率的理论极限值;他还提出了著名的卡诺定理他还提出了著名的卡诺定理.卡诺循环是由两个准静态等温过程和两个准静态绝39AABCD 理想气体卡诺循环热机效率的计算理想气体卡诺循环热机效率的计算 A B 等温膨胀等温膨胀 B C 绝热膨胀绝热膨胀 C D 等温压缩等温压缩 D A 绝热压缩绝热压缩卡诺循环卡诺循环A B 等温膨胀等温膨胀吸吸热热AABCD 理想气体卡诺循环热机效率的计算 A B40C D 等温压缩放热等温压缩放热AABCD D A 绝热过程绝热过程B C 绝热过程绝热过程 C D 等温压缩放热AABCD D A 绝热过程B 41 卡诺热机效率卡诺热机效率AABCD 卡诺热机效率与工作物卡诺热机效率与工作物质无关，只与两个热源的温质无关，只与两个热源的温度有关，两热源的温差越大，度有关，两热源的温差越大，则卡诺循环的效率越高则卡诺循环的效率越高.热热机效率不可能大于机效率不可能大于1.提高热机效率的途径提高热机效率的途径?卡诺热机效率AABCD 卡诺热机效率与工42AABCD高温热源高温热源低温热源低温热源卡诺致冷机卡诺致冷机 卡诺致冷机（卡诺逆循环）卡诺致冷机（卡诺逆循环）卡诺致冷机卡诺致冷机致冷致冷系数系数T2越小越小,致冷系数越小致冷系数越小AABCD高温热源低温热源卡诺致冷机 卡诺致冷机（卡诺逆43 图中两卡诺循环图中两卡诺循环 吗吗？讨讨 论论 图中两卡诺循环 吗？讨 44 例例7-6 一台电冰箱放在室温为一台电冰箱放在室温为 的房间里的房间里，冰，冰箱储藏柜中的温度维持在箱储藏柜中的温度维持在 .现每天有现每天有 的的热量自房间传入冰箱内热量自房间传入冰箱内,若要维持冰箱内温度不变若要维持冰箱内温度不变,外界每天需作多少功外界每天需作多少功,其功率为多少其功率为多少?设在设在 至至 之间运转的致冷机之间运转的致冷机(冰箱冰箱)的致冷系数的致冷系数,是卡诺致冷是卡诺致冷机致冷系数的机致冷系数的 55%.保持冰箱在保持冰箱在 至至 之间运转之间运转,每天需作功每天需作功 功率功率 例7-6 一台电冰箱放在室温为 45 1 开尔文表述：不可能制造出这样一种开尔文表述：不可能制造出这样一种循循环环工作的热机，它只使工作的热机，它只使单一单一热源冷却来做功，而热源冷却来做功，而不不放出热量给其他物体，或者说放出热量给其他物体，或者说不不使外界发生任使外界发生任何变化何变化.第二定律的提出第二定律的提出1 第一定律无法说明功热转换的条件第一定律无法说明功热转换的条件.2 第一定律无法说明热传导的方向性、气体第一定律无法说明热传导的方向性、气体自由膨胀的不可逆性等问题自由膨胀的不可逆性等问题.一一 热力学第二定律的两种表述热力学第二定律的两种表述 7-5 热力学第二定律热力学第二定律 1 开尔文表述：不可能制造出这样46 等温膨胀过程是从等温膨胀过程是从单一热源吸热作功，单一热源吸热作功，而而不不放出热量给其它物体放出热量给其它物体,但它非循环过程但它非循环过程.12A A低温热源低温热源高温热源高温热源卡诺热机卡诺热机AABCD 卡诺卡诺循环是循循环是循环过程，环过程，但需两个但需两个热源，且热源，且使外界发使外界发生变化生变化.等温膨胀过程是从单一热源吸热作功，而不放出热47 虽然卡诺致冷机能把热量从低温物体移至高温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物体，但需外界作功且使环境发生变化.2 克劳修斯表述：克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体不可能把热量从低温物体自自动动传到高温物体而传到高温物体而不不引起引起外界的变化外界的变化.高温热源高温热源低温热源低温热源卡诺致冷机卡诺致冷机AABCD 虽然卡诺致冷机能把热量从低温物体移至高温 48注注 意意 1 热力学第二定律是大量实验和经验热力学第二定律是大量实验和经验的总结的总结.3 热力学第二定律可有多种表述，每热力学第二定律可有多种表述，每一种表述都反映了自然界过程进行的一种表述都反映了自然界过程进行的方向性方向性.2 热力学第二定律的开尔文表述与克热力学第二定律的开尔文表述与克劳修斯表述具有等效性劳修斯表述具有等效性.注 意 1 热力学第二定律是大量实验49 可逆过程可逆过程:在系统状态变化过程中在系统状态变化过程中,如果逆过如果逆过程能重复正过程的每一状态程能重复正过程的每一状态,而而不引起其他变化不引起其他变化,这样的过程叫做可逆过程这样的过程叫做可逆过程.二二 可逆过程与不可逆过程可逆过程与不可逆过程 不可逆不可逆过程：在不引起其他变化的条件下，不过程：在不引起其他变化的条件下，不能使逆过程重复正过程的每一状态，或者虽能重复但能使逆过程重复正过程的每一状态，或者虽能重复但必然会引起其他变化，这样的过程叫做不可逆过程必然会引起其他变化，这样的过程叫做不可逆过程.准静态过程（无限缓慢的过程），且无摩擦准静态过程（无限缓慢的过程），且无摩擦力、粘滞力或其他耗散力作功，无能量耗散的过力、粘滞力或其他耗散力作功，无能量耗散的过程程.可逆过程的条件可逆过程的条件 可逆过程:在系统状态变化过程中,如果逆过50非非自发传热自发传热自发传热自发传热高温物体高温物体低温物体低温物体 热传导热传导 热功转换热功转换完全完全功功不不完全完全热热 自然界一切与热现象有关的实际宏观过程都是自然界一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的不可逆的.热力学第二定律的热力学第二定律的实质实质非自发传热自发传热高温物体低温物体 热传导 热功转换完全51 1）在在相同相同高温热源和低温热源之间工作的任高温热源和低温热源之间工作的任意工作物质的意工作物质的可逆机可逆机都具有都具有相同相同的效率的效率.三三 卡诺定理卡诺定理 2）工作在工作在相同相同的高温热源和低温热源之间的的高温热源和低温热源之间的一切一切不不可逆机的效率都可逆机的效率都不可能不可能大于可逆机的效率大于可逆机的效率.可逆循环可逆循环 不可逆循环不可逆循环可逆热机可逆热机 不可逆热机不可逆热机 1）在相同高温热源和低温热源之间工作的任52(不不可逆机可逆机)（可逆可逆机机）以卡诺机为例，有以卡诺机为例，有分析分析:1)是热机效率的上限是热机效率的上限.2)提高热机效率的途径提高热机效率的途径:使实际的不可逆热机尽量使实际的不可逆热机尽量地接近可逆机地接近可逆机,消除摩擦消除摩擦,准静态过程准静态过程.3)从热源的角度从热源的角度,应尽量提高高温热源温度应尽量提高高温热源温度.(不可逆机)（可逆机）以卡诺机为例，有分析:1)53 不可逆过程的本质不可逆过程的本质 系统从热力学概率小的状态向热力学概率大的系统从热力学概率小的状态向热力学概率大的状态进行的过程状态进行的过程.一切自发过程的普遍规律一切自发过程的普遍规律 概概率小的状态率小的状态概概率大的状态率大的状态 讨论讨论 个粒子在空间的分布问题个粒子在空间的分布问题 可分辨的粒子集中在可分辨的粒子集中在左左空间的概率空间的概率一一 热力学第二定律的统计意义热力学第二定律的统计意义7-6 熵熵 热力学第二定律的统计意义热力学第二定律的统计意义 不可逆过程的本质 系统从热力学概率小的状54粒子集中在粒子集中在左左空间的空间的概概率率粒子粒子均匀均匀分布的概率分布的概率可分辨粒子总数可分辨粒子总数 N=4 N 1 2 4 N W0（左）（左）各种分布的状态总数各种分布的状态总数 第第 种分布的可能状态数种分布的可能状态数粒子集中在左空间的概率粒子均匀分布的概率可分辨粒子总数 N 55二二 熵与热力学概率熵与热力学概率 玻尔兹曼关系式玻尔兹曼关系式 微观状态数微观状态数,无序度、混乱度无序度、混乱度.2）熵是孤立系统的无序度的量度熵是孤立系统的无序度的量度.（平衡态熵（平衡态熵最大）（最大）（愈大，愈大，S 愈高，系统有序度愈差愈高，系统有序度愈差.）1）熵的概念建立，使热力学第二定律得到统熵的概念建立，使热力学第二定律得到统一的定量的表述一的定量的表述.熵熵 3）熵是状态的单值函数熵是状态的单值函数.二 熵与热力学概率 玻尔兹曼关系式 微观状态数,56玻尔兹曼墓碑玻尔兹曼墓碑 为了纪念为了纪念玻尔玻尔兹曼给予熵以统计兹曼给予熵以统计解释的卓越贡献解释的卓越贡献，他的墓碑上寓意隽他的墓碑上寓意隽永地刻着永地刻着.这表示人们对玻尔这表示人们对玻尔兹曼的深深怀念和兹曼的深深怀念和尊敬尊敬.玻尔兹曼墓碑 为了纪念玻尔兹曼给予熵以统计解释57三三 克劳修斯不等式克劳修斯不等式克劳修斯不等式克劳修斯不等式:等号对应可逆过程等号对应可逆过程,不等号对不等号对应不可逆过程应不可逆过程四四 熵增加原理：熵增加原理：孤立系统中的熵永不减少孤立系统中的熵永不减少.孤立系统孤立系统不不可逆过程可逆过程孤立系统孤立系统可逆可逆过程过程对于孤立系于孤立系统或或绝热过程程:dQ=0热力学理力学理论证明明:三 克劳修斯不等式克劳修斯不等式:等号对应可逆过程,不58平衡态平衡态 A平衡态平衡态 B（熵不变）（熵不变）可逆可逆过程过程非平衡态非平衡态平衡态（熵增加）平衡态（熵增加）不可逆不可逆过程过程自发过程自发过程 孤立系统孤立系统不不可逆过程可逆过程孤立系统孤立系统可逆可逆过程过程 孤立系统中的孤立系统中的可逆可逆过程，其熵不变；过程，其熵不变；孤立系统孤立系统中的中的不不可逆过程，其熵要增加可逆过程，其熵要增加.熵增加原理成立的熵增加原理成立的条件条件:孤立系统或绝热过程孤立系统或绝热过程.熵增加原理的应用熵增加原理的应用：给出自发过程进行方向：给出自发过程进行方向的判据的判据.热力学第二定律亦可表述为热力学第二定律亦可表述为：一切自发过程一切自发过程总是向着熵增加的方向进行总是向着熵增加的方向进行.平衡态 A平衡态 B（熵不变）可逆过程非平衡态平衡态（熵增59五五 热力学第二定律的适用范围热力学第二定律的适用范围不适用于少数原子或分子组成的系统不适用于少数原子或分子组成的系统不能任意外推到无限的宇宙不能任意外推到无限的宇宙五 热力学第二定律的适用范围不适用于少数原子或分子组成的系60