热力学基础课件

第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010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.理解理解准静准静态过程态过程.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1第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010宏观量宏观量微观量微观量统计平均统计平均 研究方法研究方法2.热力学热力学 宏观描述宏观描述实验经验总结实验经验总结,宏观物体热现象的规律，从能量观点宏观物体热现象的规律，从能量观点出发，分析研究物态变化过程中热功转换的关系和出发，分析研究物态变化过程中热功转换的关系和条件条件.1.气体动理论气体动理论 微观描述微观描述两种方法的关系两种方法的关系:气体动理论气体动理论热力学热力学相辅相成相辅相成宏观量微观量统计平均 研究方法2.热力学 宏观描述2第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-20105 5、孤立系统、孤立系统-与外界无功无热也无质量交换的系统；与外界无功无热也无质量交换的系统；一一 热力学系统（简称系统）热力学系统（简称系统）-热力学所研究的对象热力学所研究的对象分类：分类：1 1、一般系统、一般系统-与外界有功有热交换的系统；与外界有功有热交换的系统；2 2、透热系统、透热系统-与外界无功有热交换的系统；与外界无功有热交换的系统；3 3、绝热系统、绝热系统-与外界有功无热交换的系统；与外界有功无热交换的系统；4 4、封闭系统、封闭系统-与外界不交换质量但可交换能量的系统；与外界不交换质量但可交换能量的系统；6 6、开放系统、开放系统-既可与外界交换能量又可与外界交换质量的既可与外界交换能量又可与外界交换质量的系统；（人就是一个开放系统）系统；（人就是一个开放系统）几个述语几个述语:5、孤立系统-与外界无功无热也无质量交换的系统；一 热力3第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010二二 热力学过程热力学过程-系统所经历的状态随时间变化的过程。系统所经历的状态随时间变化的过程。分类：分类：1 1）按与外界的关系分：）按与外界的关系分：A A、自发过程、自发过程-无外界帮助可以进行的过程无外界帮助可以进行的过程如高温物体向低温物体传递热量的过程、气体的自由膨胀如高温物体向低温物体传递热量的过程、气体的自由膨胀过程等。过程等。B B、非自发过程、非自发过程-有外界帮助才能进行的过程有外界帮助才能进行的过程如使低温物体向高温物体传递热量的过程，使已经膨胀如使低温物体向高温物体传递热量的过程，使已经膨胀的气体再回到原体积的过程等。的气体再回到原体积的过程等。二 热力学过程-系统所经历的状态随时间变化的过程。分类：4第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010注意：是否是自发过程与所选取的研究对象有关，如图：注意：是否是自发过程与所选取的研究对象有关，如图：以一杯水为研究对象，则热量从高温传递到低温要靠室内低以一杯水为研究对象，则热量从高温传递到低温要靠室内低温的帮助，是非自发过程；但以水与室内空气为研究对象，温的帮助，是非自发过程；但以水与室内空气为研究对象，则成为自发过程。则成为自发过程。水水注意：是否是自发过程与所选取的研究对象有关，如图：水5第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-20102 2、按过程中所经历的状态分：、按过程中所经历的状态分：A A、非平衡过程、非平衡过程-系统所经历的状态是非平衡态的过程。系统所经历的状态是非平衡态的过程。B B、准平衡过程式、准平衡过程式-从初态从初态-中间态中间态-终态都是准平终态都是准平衡态的过程衡态的过程以活塞运动为例：以活塞运动为例：可见活塞拉得快时是非平衡过可见活塞拉得快时是非平衡过程，拉得慢为准平衡过程。严程，拉得慢为准平衡过程。严格讲应为无限慢。格讲应为无限慢。“无限慢无限慢”是相对是相对弛豫时间弛豫时间。2、按过程中所经历的状态分：A、非平衡过程-系统所经历的状6第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010弛豫时间弛豫时间:一个系统的平衡态从破坏到恢复至新的平衡态要经历一定的时一个系统的平衡态从破坏到恢复至新的平衡态要经历一定的时间（间（），这个时间就是），这个时间就是“弛豫时间弛豫时间”。所谓所谓无限缓慢无限缓慢就是相对这一就是相对这一“弛豫时间弛豫时间”的。的。设过程的时间为设过程的时间为t t，系统的弛豫时间为，系统的弛豫时间为，则：，则：叫无限缓慢叫无限缓慢,变化快变化快对准平衡过程，我们可以用状态参量来表征。对准平衡过程，我们可以用状态参量来表征。弛豫时间:所谓无限缓慢就是相对这一“弛豫时间”的。设过程7第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010准平衡态过程（理想化的过程）准平衡态过程（理想化的过程）准静态过程：从一个平衡态到另一平衡态所经过的每准静态过程：从一个平衡态到另一平衡态所经过的每一中间状态均可近似当作平衡态的过程一中间状态均可近似当作平衡态的过程 .气体气体活塞活塞砂子砂子1 12 2准平衡态过程（理想化的过程）准静态过程：从一个平衡态到另一平8第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010P PV VV VP P3 3）按过程的特点分：）按过程的特点分：A A、等容过程、等容过程B B、等压过程、等压过程C C、等温过程、等温过程D D、绝热过程、绝热过程E E、一般过程、一般过程-不同于以上过程的过程不同于以上过程的过程F F、循环过程、循环过程-初态等到于终态的过程。初态等到于终态的过程。P PV VPVVP3）按过程的特点分：A、等容过程B、等压过程C、等温9第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010真真 空空 膨膨 胀胀三三 平平 衡衡 态态 一定量的气体，一定量的气体，在不受外界的影响下在不受外界的影响下,经过经过一定的时间一定的时间,系统达到一个稳定的系统达到一个稳定的,宏观性质不随宏观性质不随时间变化的状态称为平衡态时间变化的状态称为平衡态.（理想状态）（理想状态）真 空 膨 胀三 平 衡 态 一定量的气10第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010平衡态的特点平衡态的特点:*1）单一性（）单一性（处处相等）处处相等）;2）物态的稳定性）物态的稳定性 与时间无关；与时间无关；3）自发过程的终点；）自发过程的终点；4）热动平衡（有别于力平衡）热动平衡（有别于力平衡）.平衡态的特点:*1）单一性（处处相等11第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010四四 理想气体状态态方程理想气体状态态方程状态方程：理想气体平衡态宏观参量间的函数关系状态方程：理想气体平衡态宏观参量间的函数关系.摩尔气体常量摩尔气体常量对一定质量对一定质量的同种气体的同种气体理想气体理想气体状态方程状态方程理想气体宏观定义：遵守三个实验定律的气体理想气体宏观定义：遵守三个实验定律的气体.四 理想气体状态态方程状态方程：理想气体平衡态宏观参量间的12第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010五五 功功（过程量）（过程量）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 .准静态过程功的计算准静态过程功的计算注意：作功与过程有关注意：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五 功（过程量）功是能量传递和转换的量度，它引起系统热运13第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010六六 热热 量（过程量）量（过程量）通过传热方式传递能量的量度，系统和外界之间存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六 热 量（过程量）通过传热方式传递能量的量度，系统和外界之14第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010一）内能和热量一）内能和热量例如要使一摩尔理想气体从零度升高到例如要使一摩尔理想气体从零度升高到9090度，可以等容升温、度，可以等容升温、等压升温、绝热升温，但内能的变化仍只决定初态和终态。等压升温、绝热升温，但内能的变化仍只决定初态和终态。结论：内能是状态量，内能增量只决定于系统的初结论：内能是状态量，内能增量只决定于系统的初态与终态，而与过程无关。态与终态，而与过程无关。7-1 7-1 热力学第一定律热力学第一定律一）内能和热量例如要使一摩尔理想气体从零度升高到90度，可以15第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010PVABT2T1推论：理想气体的内能变化推论：理想气体的内能变化只决定于系统初态和终态的只决定于系统初态和终态的温度变化。（理想气体内能温度变化。（理想气体内能是温度的单值函数）是温度的单值函数）二）功和热量二）功和热量Q实验一实验一实验二实验二作功增加物体内能作功增加物体内能传递热量也可增加物体内能传递热量也可增加物体内能AAAPVABT2T1推论：理想气体的内能变化二）功和热量Q实验一16第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010结论：结论：1 1）对一个系统的内能改变而言，）对一个系统的内能改变而言，“作功作功”与与“传递热传递热量量”是等效的。（即内能的改变有两种量度是等效的。（即内能的改变有两种量度-“-“功功”和和“热热量量”）2 2）功和热量是过程量。）功和热量是过程量。3 3）“作功作功”与与“传递热量传递热量”又是有区别的又是有区别的作功作功-通过物体宏观位移完成的通过物体宏观位移完成的-将物体宏观运动的能量转将物体宏观运动的能量转化成为分子热运动的能量。化成为分子热运动的能量。传递热量传递热量-通过微观分子的相互作用完成的。通过微观分子的相互作用完成的。SISI制中热量的单位与功同为焦尔，制中热量的单位与功同为焦尔，J=4.18J=4.18焦尔焦尔/卡（热功当量）卡（热功当量）T T2 2T T1 1T T1 1 T T2 2T T结论：1）对一个系统的内能改变而言，“作功”与“传递热量”是17第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010三）热力学第一定律三）热力学第一定律但在热功理论中，非常重视系统对外作功，故改为：但在热功理论中，非常重视系统对外作功，故改为：+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三）热力学第一定律但在热功理论中，非常重视系统对外作功，故改18第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010是微小量不是全微分是微小量不是全微分实用范围实用范围：任何热力学系统、任何热力学过程。：任何热力学系统、任何热力学过程。表述：某系统从外界吸收热量其一部份用来增加系统的表述：某系统从外界吸收热量其一部份用来增加系统的内能，另一部份用来对外作功。内能，另一部份用来对外作功。对有限过程：对有限过程：对微小过程：对微小过程：注意：注意：1）的单位与正负的单位与正负2）热功可以转换，但不是）热功可以转换，但不是直接转换，而是通过系统直接转换，而是通过系统内能的变化内能的变化是微小量不是全微分实用范围：任何热力学系统、任何热力学过程。19第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010四）气体膨胀过程中作的功四）气体膨胀过程中作的功V1V2VPab设一气缸膨胀，活塞移动了设一气缸膨胀，活塞移动了，气体作功，气体作功当气体体积从当气体体积从S在准平衡过程中，热一律：在准平衡过程中，热一律：SP四）气体膨胀过程中作的功V1V2VPab设一气缸膨胀，活塞移20第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010五）热量的计算、摩尔热容量五）热量的计算、摩尔热容量计算热量：计算热量：1 1、用热一律、用热一律2 2、用比热：、用比热：（c c为比热）为比热）3 3、用摩尔热容量、用摩尔热容量（1 1）热容量（用大）热容量（用大C C表示）表示）一摩尔物质温度升高一开尔文时所吸收的热量，用一摩尔物质温度升高一开尔文时所吸收的热量，用C C表示。表示。单位：单位：用用C C计算热量：计算热量：为系统质量为系统质量为系统升高的温度为系统升高的温度五）热量的计算、摩尔热容量计算热量：2、用比热：（c为比热）21第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010对同一种物质，摩尔热容量是否都相同？对同一种物质，摩尔热容量是否都相同？热量是过程量，过程不同，吸收的热量也不同。热量是过程量，过程不同，吸收的热量也不同。VPV1V2ba因而过程不同，摩尔热容量也不同。常因而过程不同，摩尔热容量也不同。常用的有定容摩尔热容量、定压摩尔热容用的有定容摩尔热容量、定压摩尔热容量。量。（2）定容摩尔热容量。）定容摩尔热容量。在等容过程中，一摩尔气体温度升高在等容过程中，一摩尔气体温度升高1 1开尔文时所吸开尔文时所吸收的热量，称为该种气体的定容摩尔热容量。用收的热量，称为该种气体的定容摩尔热容量。用 表示（又称等体摩热容量）表示（又称等体摩热容量）对同一种物质，摩尔热容量是否都相同？热量是过程量，过程不22第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-20101mol若若1摩尔气体在等容过程中摩尔气体在等容过程中吸收热量吸收热量温度升高温度升高则：则：推论推论：M克气体在等容过程中克气体在等容过程中时所吸收的热量为时所吸收的热量为微小微小过程：过程：有限有限过程：过程：1mol若1摩尔气体在等容过程中温度升高则：推论：M克气体在23第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010求法求法：对等容过程（一摩尔）对等容过程（一摩尔）对一摩尔理想气体：对一摩尔理想气体：由热一律由热一律1mol求法：对等容过程（一摩尔）对一摩尔理想气体：由热一律1mol24第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010对单原子分子对单原子分子对双原子分子对双原子分子(3)定压摩尔热容量定压摩尔热容量定义定义：在等压过程中，：在等压过程中，一摩尔气体温升一摩尔气体温升1开尔开尔文时所吸收的热量，文时所吸收的热量，称为该种气体的定压称为该种气体的定压摩尔热容量。（摩尔热容量。（CP）A对单原子分子对双原子分子(3)定压摩尔热容量定义：在等压过程25第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010设一摩尔理想气体在等压过程中设一摩尔理想气体在等压过程中吸收热量吸收热量温升温升，则：，则：推论：推论：M M克气体克气体在等压过程中升在等压过程中升温时所吸收的温时所吸收的 热量：热量：微小微小过程：过程：有限有限过程：过程：A设一摩尔理想气体在等压过程中温升，则：推论：M克气体微小有限26第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010的计算的计算对一摩尔理想气体而言：对一摩尔理想气体而言：内能：内能：状态状态方程：方程：即：即：（3）比热容比（）比热容比（）定义：定义：计算计算的计算对一摩尔理想气体而言：内能：状态即：（3）比热容比（27第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010（3）比热容比（）比热容比（）对理想气对理想气体而言：体而言：对单原子分子：对单原子分子：对双原子分子：对双原子分子：对多原子分子：对多原子分子：仅单原子与实际相吻合仅单原子与实际相吻合（3）比热容比（）对理想气对单原子分子：对双原子分子：对多28第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010理想气体的内能变化只与系统始末温度有关，而与理想气体的内能变化只与系统始末温度有关，而与过程无关。过程无关。研究理想气体热功转换的主要依据是：研究理想气体热功转换的主要依据是：或：或：7-2 7-2 热力学第一定律应用（理气）热力学第一定律应用（理气）注意：注意：理想气体的内能变化只与系统始末温度有关，而与过程无关。研29第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-20101 1）等容（体）过程）等容（体）过程VPT2T1P1P2特点：特点：参量关系：参量关系：功：功：热量：热量：内能变化：内能变化：热一律：热一律：或：或：V1）等容（体）过程VPT2T1P1P2特点：参量关系：功：热30第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-20102 2）等压过程）等压过程VPV1V2P特点：特点：参量关系：参量关系：功：功：热量：热量：内能内能变化：变化：热一律：热一律：2）等压过程VPV1V2P特点：参量关系：功：热量：内能热一31第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-20103 3）等温过程）等温过程：VPP1V1V2P2T1T2特点特点：参量关系参量关系：功：功：3）等温过程：VPP1V1V2P2T1T2特点：参量关系：功32第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010AVPP1V1V2P2T1T2热量热量：内能变化内能变化：热一律热一律：4 4）绝热过程）绝热过程特点特点：参量关系参量关系：考虑一微小过程考虑一微小过程AVPP1V1V2P2T1T2热量：内能变化：热一律：4）绝33第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010参量关系参量关系：考虑一微小过程考虑一微小过程A参量关系：考虑一微小过程A34第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010（1 1）、（）、（2 2）两式消去）两式消去T T，由（，由（2 2）式：）式：由（由（1）式：）式：（1）、（2）两式消去T，由（2）式：由（1）式：35第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010即：即：积分：积分：即：积分：36第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010再由再由可得：可得：VP绝热线比等温线倾斜绝热线比等温线倾斜因绝热过程中：因绝热过程中：因等温过程中：因等温过程中：再由可得：VP绝热线比等温线倾斜因绝热过程中：因等温过程中：37第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010VPVP为什么绝热线比等温线倾斜？为什么绝热线比等温线倾斜？（以膨胀为例）（以膨胀为例）等温膨胀时是外界吸热对外作功，等温膨胀时是外界吸热对外作功，内能不减少。而绝热膨胀则是靠内内能不减少。而绝热膨胀则是靠内能的减少，系统温度要下降，故能的减少，系统温度要下降，故斜率大。斜率大。P1V2P2V1VPVP为什么绝热线比等温线倾斜？（以膨胀为例）等温膨胀时是38第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010热量：热量：功：功：热一律热一律：热量：功：热一律：39第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-20105 5）一般过程：）一般过程：特点特点：一般（摩尔热容量是：一般（摩尔热容量是C）参量关系参量关系：由（由（2）式：）式：由（由（3）式：）式：5）一般过程：特点：一般（摩尔热容量是C）参量关系：由（240第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010由（由（2）式：）式：由（由（3）式：）式：代入（代入（1）式：）式：由（2）式：由（3）式：代入（1）式：41第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010移项：移项：整理：整理：或：或：移项：整理：或：42第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010整理：整理：或：或：两边积分：两边积分：或：或：令：令：称为多方指数：称为多方指数：这就是参量方程。这就是参量方程。整理：或：两边积分：或：令：称为多方指数：这就是参量方程。43第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010讨论：讨论：-等压过程等压过程-等温过程等温过程-绝热过程绝热过程将将开开次方：次方：-等容过程等容过程（为任意值）（为任意值）-多方过程。多方过程。讨论：-等压过程-等温过程-绝热过程将开次方：-44第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010热量：热量：功：功：内能变化：内能变化：热一律：热一律：热量：功：内能变化：热一律：45第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010热机：热机：用热来对外做功（蒸汽机、内燃机、汽轮机）用热来对外做功（蒸汽机、内燃机、汽轮机）工作物质（工质）工作物质（工质）工作过程（重复）工作过程（重复）循环过程：循环过程：一个系统，经历一系列变化后又回到初始状态的整个过一个系统，经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程（循环）程（循环）正循环（热机）正循环（热机）逆循环（制冷机）逆循环（制冷机）7-3 7-3 循环过程和卡诺循环循环过程和卡诺循环热机：7-3 循环过程和卡诺循环46第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010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.工作物质（工质）：热机中被利用来吸收热量并对工作物质（工质）：热机中被利用来吸收热量并对外做功的物质外做功的物质.热机：持续地将热量转变为功的机器.工作物质（工质）：热机47第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010冰箱循环示意图冰箱循环示意图冰箱循环示意图48第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010系统经过一系列变化状态过程后，又回到原来的状态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总放热总放热（取绝对值）取绝对值）净功净功特征特征一一 循环过程循环过程总吸热总吸热AB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49第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010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（正循环）热机（正循环）AB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50第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010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各种热机的效率液体燃料火箭柴油机汽油机蒸汽机51第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010致冷机致冷系数致冷机致冷系数致冷机（逆循环）致冷机（逆循环）致冷机致冷机高温热源高温热源低温热源低温热源AB致冷机致冷系数致冷机（逆循环）致冷机高温热源低温热源AB52第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010卡诺循环是由两个准静态等温过程和两个准静态绝热过程组卡诺循环是由两个准静态等温过程和两个准静态绝热过程组成成.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AABCD1824 年法国的年青工程师卡诺提出一个工作在两热源之间年法国的年青工程师卡诺提出一个工作在两热源之间的理想循环的理想循环卡诺循环卡诺循环.给出了热机效率的理论极限值给出了热机效率的理论极限值;他他还提出了著名的卡诺定理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热过程组成.三53第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010AABCD 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 等温膨胀吸热等温膨胀吸热AABCD 理想气体卡诺循环热机效率的计算 A B54第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010C 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 55第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010 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，只与两个热源质无关，只与两个热源的温度有关，两热源的的温度有关，两热源的温差越大，则卡诺循环温差越大，则卡诺循环的效率越高的效率越高.卡诺热机效率AABCD卡诺热机效率与工作物质无关，只与56第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010AABCD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）卡诺致冷机致冷系数卡诺致冷机致冷系数AABCD高温热源低温热源卡诺致冷机 卡诺致冷机（卡诺逆57第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010 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 58第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010 例例 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,外外界每天需作多少功界每天需作多少功,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,是卡诺致冷机是卡诺致冷机致冷系数的致冷系数的 55%.解解:由致冷机致冷系数由致冷机致冷系数 得得房间传入冰箱的热量房间传入冰箱的热量 热平衡时热平衡时 例 一台电冰箱放在室温为 59第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010房间传入冰箱的热量房间传入冰箱的热量 热平衡时热平衡时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 功率功率房间传入冰箱的热量 60第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010 永永 动动 机机 的的 设设 想想 图图7-4 7-4 热力学第二定律热力学第二定律 永 动 机 的 设 想 图7-4 热力学第二定律61第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010一、一、可逆过程和不可逆过程可逆过程和不可逆过程l（一个给定的过程，若其每一步都能借外界条件的无穷小变（一个给定的过程，若其每一步都能借外界条件的无穷小变化而反向进行，则称此过程为可逆过程。）化而反向进行，则称此过程为可逆过程。）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,如果逆过程能重复正过程的如果逆过程能重复正过程的每一状态每一状态,而不引起其他变化而不引起其他变化.不可逆过程不可逆过程:在不引起其他变化的条件下在不引起其他变化的条件下 ,不能使逆过程不能使逆过程重复正过程的每一状态重复正过程的每一状态 ,或者虽然重复但必然会引起其他或者虽然重复但必然会引起其他变化变化.l（不可逆过程不是不能逆向进行，而是说当过程逆向进行不可逆过程不是不能逆向进行，而是说当过程逆向进行时，逆过程在外界留下的痕迹不能将原来正过程的痕迹完全时，逆过程在外界留下的痕迹不能将原来正过程的痕迹完全消除。）消除。）一、可逆过程和不可逆过程（一个给定的过程，若其每一步都能借62第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010准静态无摩擦过程为可逆过程准静态无摩擦过程为可逆过程 可逆过程可逆过程准静态无摩擦过程为可逆过程 可逆过程63第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010卡诺循环是可逆循环。卡诺循环是可逆循环。可逆传热的条件是：系统和外界温差无限小，可逆传热的条件是：系统和外界温差无限小，即等温热传导。即等温热传导。在热现象中，这只有在准静态和无摩擦的条在热现象中，这只有在准静态和无摩擦的条 件下才有可能。无摩擦准静态过程是可逆的。件下才有可能。无摩擦准静态过程是可逆的。l 可逆过程是一种理想的极限，只能接近，绝不可逆过程是一种理想的极限，只能接近，绝不 能真正达到。因为，实际过程都是以有限的速能真正达到。因为，实际过程都是以有限的速 度进行，且在其中包含摩擦，粘滞，电阻等耗度进行，且在其中包含摩擦，粘滞，电阻等耗 散因素，必然是不可逆的。散因素，必然是不可逆的。l 经验和事实表明，自然界中真实存在的过程都经验和事实表明，自然界中真实存在的过程都 是按一定方向进行的，都是不可逆的。例如：是按一定方向进行的，都是不可逆的。例如：无摩擦、无机械能损失的、无限缓慢的平衡过程无摩擦、无机械能损失的、无限缓慢的平衡过程才是可逆过程。才是可逆过程。卡诺循环是可逆循环。可逆过程是一种理想的极限，只能接近，绝64第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010 非准静态过程为非准静态过程为不可逆过程不可逆过程.不可逆过程不可逆过程 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 非准静态过程为不可逆过程.不可逆过程65第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010理想气体绝热自由膨胀是不可逆的。在隔板被抽理想气体绝热自由膨胀是不可逆的。在隔板被抽去的瞬间，气体聚集在左半部，这是一种非平衡去的瞬间，气体聚集在左半部，这是一种非平衡态，此后气体将自动膨胀充满整个容器。最后达态，此后气体将自动膨胀充满整个容器。最后达到平衡态。其反过程由平衡态回到非平衡态的过到平衡态。其反过程由平衡态回到非平衡态的过程不可能自动发生。程不可能自动发生。气体的自由气体的自由膨胀是不可膨胀是不可逆的逆的.气体的绝热自由膨胀气体的绝热自由膨胀 （Free expansionFree expansion）理想气体绝热自由膨胀是不可逆的。在隔板被抽去的瞬间，气体聚集66第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010热传导过程是不可逆的。热量总是自动地由高温热传导过程是不可逆的。热量总是自动地由高温物体传向低温物体，从而使两物体温度相同，达物体传向低温物体，从而使两物体温度相同，达到热平衡。从未发现其反过程，使两物体温差增到热平衡。从未发现其反过程，使两物体温差增大。大。人的生命过程是不可逆的。人的生命过程是不可逆的。自然界自发进行的过程都是不可逆的。自然界自发进行的过程都是不可逆的。热传导热传导 （Heat conductionHeat conduction）功热转换功热转换通过摩擦而使功变热的过程是不可逆的，或，热不通过摩擦而使功变热的过程是不可逆的，或，热不能自动转化为功；或，唯一效果是热全部变成功的能自动转化为功；或，唯一效果是热全部变成功的过程是不可能的。过程是不可能的。功热转换过程具有方向性。功热转换过程具有方向性。热传导过程是不可逆的。热量总是自动地由高温物体传向低温物体，67第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010一切实际过程都是不可逆的。一切实际过程都是不可逆的。可逆过程只是一种理想模型。可逆过程只是一种理想模型。非平衡态到平衡态的过程是非平衡态到平衡态的过程是 不可逆的不可逆的不可逆的不可逆的自动地自动地 一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。一切实际过程都是不可逆的。非平衡态到平衡态的过程是 不可68第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-20101 1 开尔文说法：开尔文说法：不可能从单一热源吸收热量使之完全变为功，不可能从单一热源吸收热量使之完全变为功，而不引起其它任何变化而不引起其它任何变化 .二二 热力学第二定律的两种表述热力学第二定律的两种表述 说明功热转换的不可逆性。说明功热转换的不可逆性。1 开尔文说法：二 热力学第二定律的两种表述 说明功69第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010等温膨胀过程是从等温膨胀过程是从单一单一热源吸热作功，热源吸热作功，但气体但气体体积膨胀了，即对外界体积膨胀了，即对外界造成了影响。造成了影响。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 卡诺循卡诺循环需两个环需两个热源，使热源，使外界发生外界发生变化，且变化，且效率不可效率不可能等于一能等于一等温膨胀过程是从单一热源吸热作功，但气体体积膨胀了，即对外界70第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010虽然卡诺致冷机能把热量从低温物体移至高温物体，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但需外界作功且使环境发生变化 .2 2 克劳修斯说法：热量不可能自动从低温物体传到高克劳修斯说法：热量不可能自动从低温物体传到高温物体而不引起外界的变化温物体而不引起外界的变化 .（热传导的不可逆）（热传导的不可逆）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A AA AB BC CD D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71第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010注注 意意:1 1 热力学第二定律是大量实验和经验的总结热力学第二定律是大量实验和经验的总结.3 3 热力学第二定律开尔文说法与克劳修斯说法具热力学第二定律开尔文说法与克劳修斯说法具有等效性有等效性 .2 2 热力学第二定律可有多种说法，每一种说法都热力学第二定律可有多种说法，每一种说法都反映了自然界过程进行的方向性反映了自然界过程进行的方向性 .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72第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010热机热机 高温热源（高温热源（T1）低温热源（低温热源（T2）Q1Q1+Q2制冷机制冷机高温热源（高温热源（T2）低温热源（低温热源（T1）Q2Q2Q2A反证法：违反了反证法：违反了Kelvin 表述也就违反了表述也就违反了Clausius表述表述 两种表述的等价性两种表述的等价性热机 高温热源（T1）低温热源（T2）Q1Q1+Q2制冷机高73第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010Q1Q1热机热机 反证法：违反了反证法：违反了Clausius 表述也就违反了表述也就违反了Kelvin表述。表述。高温热源（高温热源（T1）低温热源（低温热源（T2）AQ1-Q2热机热机低温热源（低温热源（T2）Q1Q2A=Q1-Q2因此，各种自然界热过程的不可逆性是相互关联的。因此，各种自然界热过程的不可逆性是相互关联的。这些过程具有方向性，都是不可逆过程。这些过程具有方向性，都是不可逆过程。Q1Q1热机 反证法：违反了Clausius 表述也就违反了74第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010非自发传热非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完全不完全热热 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单向的、不可逆的单向的、不可逆的.热力学第二定律的实质热力学第二定律的实质无序无序有序有序自发自发非均匀、非平衡非均匀、非平衡均匀、平衡均匀、平衡自发自发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75第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-20107-5 7-5 卡诺定理卡诺定理 熵熵定理一：工作在相同高温热源与低温热源之间定理一：工作在相同高温热源与低温热源之间的所有可逆卡诺热机的效率相等。的所有可逆卡诺热机的效率相等。一、一、卡诺定理卡诺定理定理二：工作在相同高温热源与低温热源之间定理二：工作在相同高温热源与低温热源之间的所有不可逆卡诺热机的效率总是小于可逆卡的所有不可逆卡诺热机的效率总是小于可逆卡诺热机的效率。诺热机的效率。7-5 卡诺定理 熵定理一：工作在相同高温热源与低温热源76第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010二、克劳修斯等式与不等式二、克劳修斯等式与不等式 卡诺定理指出，工作于高、低温热源卡诺定理指出，工作于高、低温热源 、之间的卡诺热机的效率为：之间的卡诺热机的效率为：根据循环效率的定义，无论循环是否可逆，其效根据循环效率的定义，无论循环是否可逆，其效率为率为二、克劳修斯等式与不等式 卡诺定理指出，工作于高、低温热77第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010 因为因为 为循环中的放热，根据热力学第一定律中为循环中的放热，根据热力学第一定律中的符号规定的符号规定热温比或热温商热温比或热温商克劳修斯不等式克劳修斯不等式它只适用于仅有两个恒温大热源间进行的循环它只适用于仅有两个恒温大热源间进行的循环 因为 为循环中的放热，根据热力学第一定律中的符号规定78第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010P PV Vl对任意可逆循环对任意可逆循环对于任意一个可逆循对于任意一个可逆循环可以看作为由无数环可以看作为由无数个卡诺循环组成，相个卡诺循环组成，相邻两个卡诺循环的绝邻两个卡诺循环的绝热过程曲线重合，方热过程曲线重合，方向相反，互相抵消。向相反，互相抵消。当卡诺循环数无限增当卡诺循环数无限增加时，锯齿形过程曲加时，锯齿形过程曲线无限接近于用绿色线无限接近于用绿色线表示的可逆循环。线表示的可逆循环。PV对任意可逆循环对于任意一个可逆循环可以看作为由无数个卡诺79第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010对于任意一个可逆循对于任意一个可逆循环可以看作为由无数环可以看作为由无数个卡诺循环组成，相个卡诺循环组成，相邻两个卡诺循环的绝邻两个卡诺循环的绝热过程曲线重合，方热过程曲线重合，方向相反，互相抵消。向相反，互相抵消。当卡诺循环数无限增当卡诺循环数无限增加时，锯齿形过程曲加时，锯齿形过程曲线无限接近于用绿色线无限接近于用绿色线表示的可逆循环。线表示的可逆循环。P PV Vl对任意可逆循环对任意可逆循环对于任意一个可逆循环可以看作为由无数个卡诺循环组成，相邻两个80第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010任一可逆循环，用一系列任一可逆循环，用一系列微小可逆卡诺循环代替。微小可逆卡诺循环代替。每一每一 可逆卡诺循环都有：可逆卡诺循环都有：Q Qi1i1Q Qi2i2T Ti1i1T Ti2i2l对任意可逆循环对任意可逆循环P PV V绝热线绝热线绝热线绝热线等温线等温线等温线等温线任一可逆循环，用一系列每一 可逆卡诺循环都有：Qi1Qi81第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010所有可逆卡诺循环加一起：所有可逆卡诺循环加一起：分割无限小：分割无限小：克劳修斯等式克劳修斯等式对任意不可逆循环：对任意不可逆循环：克劳修斯不等式克劳修斯不等式所有可逆卡诺循环加一起：分割无限小：克劳修斯等式对任意不可逆82第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010任意两点任意两点1和和2，连两条路径，连两条路径 c1 和和 c212c1c2三、熵三、熵系统的始末状态，而与过程无关。于是可以引入一系统的始末状态，而与过程无关。于是可以引入一个只决定于系统状态的态函数个只决定于系统状态的态函数熵熵熵熵S S 此式表明，对于一个可逆过程此式表明，对于一个可逆过程 只决定于只决定于任意两点1和2，连两条路径 c1 和 c212c1c2三、熵83第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010定义状态函数定义状态函数 S，熵，熵终态终态终态终态及及初态初态初态初态系统的熵系统的熵对于微小过程对于微小过程注意注意 是过程有关的，但小量是过程有关的，但小量 是真正的微分是真正的微分l与势函数的引入类似，对保守力：与势函数的引入类似，对保守力：引入势能引入势能l对于静电场对于静电场引入电势引入电势定义状态函数 S，熵终态及初态系统的熵对于微小过程注意 84第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010根据热力学第一定律根据热力学第一定律这是综合了热力学第一、第二定律的这是综合了热力学第一、第二定律的热力学基本关热力学基本关热力学基本关热力学基本关系式。系式。系式。系式。对于可逆的绝热过程对于可逆的绝热过程可逆的绝热过程熵变为零，绝热线又称等熵线。可逆的绝热过程熵变为零，绝热线又称等熵线。根据热力学第一定律这是综合了热力学第一、第二定律的热力学基本85第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010熵的计算熵的计算为了正确计算熵变，必须注意以下几点：为了正确计算熵变，必须注意以下几点：1.1.熵是系统状态的单值函数熵是系统状态的单值函数2.2.对于可逆过程熵变可用下式进行计算对于可逆过程熵变可用下式进行计算3.3.如果过程是不可逆的不能直接应用上式。由于如果过程是不可逆的不能直接应用上式。由于熵是一个态函数，熵变和过程无关，可以设计一熵是一个态函数，熵变和过程无关，可以设计一个始末状态相同的可逆过程来代替，然后再应用个始末状态相同的可逆过程来代替，然后再应用上式进行熵变的计算。上式进行熵变的计算。熵的计算为了正确计算熵变，必须注意以下几点：1.熵是系统状86第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010四、熵增加原理四、熵增加原理（可逆）（可逆）（不可逆）（不可逆）对于任一微小的不可逆过程对于任一微小的不可逆过程四、熵增加原理（可逆）（不可逆）对于任一微小的不可逆过程87第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010对于一个绝热系统或孤立系统对于一个绝热系统或孤立系统 ，则有：，则有：这说明在孤立系统中发生不可逆过程引起了整个系统这说明在孤立系统中发生不可逆过程引起了整个系统熵的增加。熵增加原理熵的增加。熵增加原理：在孤立系统中发生的任何不：在孤立系统中发生的任何不：在孤立系统中发生的任何不：在孤立系统中发生的任何不可逆过程，都将导致整个系统熵的增加。可逆过程，都将导致整个系统熵的增加。可逆过程，都将导致整个系统熵的增加。可逆过程，都将导致整个系统熵的增加。同一始态的孤立系统发生可逆过程和不可逆过程后同一始态的孤立系统发生可逆过程和不可逆过程后的终态是不一样的的终态是不一样的对于一个绝热系统或孤立系统 ，则有：这说明在孤88第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010 熵增加原理指出了实际过程进行的方向，所以熵增加原理指出了实际过程进行的方向，所以它是热力学第二定律的另一种表达方式。它是热力学第二定律的另一种表达方式。在理解熵的概念及熵增原理时要注意以下几点：在理解熵的概念及熵增原理时要注意以下几点：1.1.熵是态函数。熵变和过程无关，它只决定于熵是态函数。熵变和过程无关，它只决定于系统的始末状态。系统的始末状态。2.2.对于非绝热或非孤立系统，熵有可能增加，对于非绝热或非孤立系统，熵有可能增加，也有可能减少。也有可能减少。或者说，或者说，在孤立系统发生的自然过程，总是沿着熵在孤立系统发生的自然过程，总是沿着熵在孤立系统发生的自然过程，总是沿着熵在孤立系统发生的自然过程，总是沿着熵增加的方向进行。增加的方向进行。增加的方向进行。增加的方向进行。熵增加原理指出了实际过程进行的方向，所以 在理解89第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010五、五、热力学第二定律的统计意义热力学第二定律的统计意义从统计观点探讨过程的不可逆性和熵的微观意义，从统计观点探讨过程的不可逆性和熵的微观意义，由此深入认识第二定律的本质。由此深入认识第二定律的本质。不可逆过程的统计性质（不可逆过程的统计性质（以气体自由膨胀为例以气体自由膨胀为例）五、热力学第二定律的统计意义 不可逆过程的统计性质（以气体90第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010分布分布（宏观态）（宏观态）详细分布详细分布（微观态）（微观态）14641分布详细分布191第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010共有共有2 24 4=16=16种可能的方式，而且种可能的方式，而且4 4个分子全部退个分子全部退回到回到A A部的可能性即几率为部的可能性即几率为1/21/24 4=1/16=1/16。可认。可认4 4个个分子的自由膨胀是分子的自由膨胀是“可逆的可逆的”。一般来说，若有一般来说，若有N N个分子，则共个分子，则共2 2N N种可能方式，种可能方式，而而N N个分子全部退回到个分子全部退回到A A部的几率部的几率1/21/2N N.对于真实对于真实理想气体系统理想气体系统N N 10102323/mol/mol，这些分子，这些分子全部退回全部退回到到A A部的几率为部的几率为 。此数值极小，意。此数值极小，意味着此事件永远不回发生。从任何实际操作的味着此事件永远不回发生。从任何实际操作的意义上说，不可能发生此类事件，因为在宇宙意义上说，不可能发生此类事件，因为在宇宙存在的年限（存在的年限（10101818秒）内谁也不会看到发生秒）内谁也不会看到发生此类事件。此类事件。共有24=16种可能的方式，而且4个分子全部退回到A部的可能92第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010 对单个分子或少量分子来说，它们扩散到对单个分子或少量分子来说，它们扩散到B B部部的过程原则上是可逆的。但对大量分子组成的的过程原则上是可逆的。但对大量分子组成的宏观系统来说，它们向宏观系统来说，它们向B B部自由膨胀的宏观过程部自由膨胀的宏观过程实际上是不可逆的。这就是宏观过程的不可逆实际上是不可逆的。这就是宏观过程的不可逆性在微观上的统计解释。性在微观上的统计解释。对单个分子或少量分子来说，它们扩散到B部的过程原则上是可逆93第七章第七章 热力学基础热力学基础hpwu-2010hpwu-2010第二定律的统计表述第二定律的统计表述（依然看前例）（依然看前例）左边一列的各种分布仅指出左边一列的各种分布仅指出A A、B B两边各有几个两边各有几个分子，代表的是系统可能的宏观态。分子，代表的是系统可能的宏观态。中间各列是详细的分布，具体指明了这个或那中间各列是详细的分布，具体指明了这个或那个分子各处于个分子各处于A