热力学二定律卡诺定律

*,13-6 热力学第二定律的表述 卡诺定理,物理学,第五版,第十三章 热力学基础,第二定律的提出,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,.,1,1,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,放出热量给其它物体，或者说,不,使,外界,发生任何变化,.,一 热力学第二定律的两种表述,2,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,但它是非循环过程,.,1,2,W,W,3,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,.,4,永 动 机 的 设 想 图,5,2,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,.,6,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,.,高温热源,低温热源,卡诺致冷机,W,A,B,C,D,7,注 意,1,热力学第二定律是大量实验和经验的总结,.,3,热力学第二定律可有多种说法，每种说法都反映了自然界过程进行的方向性,.,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,.,8,可逆过程,:,在系统状态变化过程中，如果逆过程能重复正过程的每一状态,而且不引起其它变化,这样的过程叫做可逆过程,.,二 可逆过程与不可逆过程,准静态无摩擦过程为可逆过程,9,不可逆过程,：在不引起其它变化的条件下，不能使逆过程重复正过程的每一状态，或者虽能重复但必然会引起其它变化，这样的过程叫做不可逆过程,.,非,准静态过程为不可逆过程,.,10,准静态过程（无限缓慢的过程），且无摩擦力、粘滞力或其它耗散力作功，无能量耗散的过程,.,可逆过程的条件,11,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,功,不,完全,热,自然界一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的,.,热力学第二定律的,实质,无序,有序,自发,非均匀、非平衡,均匀、平衡,自发,12,(,1,),在,相同,高温热源和低温热源之间工作的任意工作物质的,可逆机,都具有,相同,的效率,.,三 卡诺定理,(,2,),工作在,相同,的高温热源和低温热源之间的一切,不,可逆机的效率都,不可能,大于可逆机的效率,.,13,以卡诺机为例，有,END,(,不可逆,机,),（,可逆,机,）,14,