熵熵增加原理

*,13-7 熵 熵增加原理,第十三章 热力学基础,物理学,第五版,*,第十三章 热力学基础,物理学,第五版,可逆卡诺机,一 熵,如何判断,孤立,系统中过程进行的？,1 熵概念的引入,1,结论 ：,可逆卡诺循环中，热温比总和为零,.,热温比,等温过程中吸收或放出的热量与热源温度之比,.,任意的可逆循环可视为由许多可逆卡诺循环所组成,.,2,一微小可逆卡诺循环,对所有微小循环求和,时，则,结论,:,对任一可逆循环过程，热温比之和为零,.,3,2,熵是态函数,可逆过程,A,B,C,D,可逆过程,4,在可逆过程中，系统从状态,A,变化到状态,B,，,其热温比的积分只决定于初末状态而与过程无关,.,可知热温比的积分是一态函数的增量，此,态函数,称为,熵,(,符号为,S,）,.,热力学系统从初态,A,变化到末态,B,，系统,熵的增量,等于初态,A,和末态,B,之间任意一可逆过程热温比（ ）的积分,.,物理意义,5,无限小可逆过程,熵的单位,可逆过程,6,二 熵变的计算,（,1,）,熵是态函数，与过程无关. 因此, 可在两平衡态之间假设任一可逆过程，从而可计算熵变,.,（2）,当系统分为几个部分时， 各部分的熵变之和等于系统的熵变 .,7,例1,计算不同温度液体混合后的熵变 . 质量为,0.30 kg,、温度为 的水，与质量为,0.70 kg,、 温度为 的水混合后，最后达到平衡状态. 试求水的熵变. 设整个系统与外界间无能量传递 .,解,系统为孤立系统，混合是不可逆的等压过程. 为计算熵变，可假设一可逆等压混合过程.,8,设平衡时水温为 ，水的定压比热容为,由能量守恒得,9,各部分热水的熵变,10,绝热壁,例2,求热传导中的熵变.,设在微小时间 内，从 A 传到 B 的热量为 .,11,同样，此,孤立,系统中,不,可逆过程熵亦是,增加,的,.,12,三 熵增加原理：,孤立系统中的熵永不减少,.,孤立系统,不可逆,过程,孤立系统,可逆,过程,孤立系统中的,可逆,过程，其熵不变；,孤立系统中的,不可逆,过程，其熵要增加,.,13,平衡态,A,平衡态,B,（熵不变）,可逆,过程,非平衡态,平衡态（熵增加）,不可逆,过程,自发过程,熵增加原理成立的,条件,:,孤立系统或绝热过程,.,熵增加原理的应用 ：给出自发过程进行方向的判据,.,14,热力学第二定律亦可表述为 ：,一切自发过程总是向着熵增加的方向进行,.,四 熵增加原理与热力学第二定律,15,证明,理想气体绝热自由膨胀过程是不可逆的,.,16,在态,1,和态,2,之间假设一可逆等温膨胀过程,不可逆,1,2,17,13-4 理想气体的等温过程和绝热过程,选择进入下一节：,13-6 热力学第二定律的表述 卡诺定理,13-7 熵 熵增加原理,13-8 热力学第二定律的统计意义,13-5 循环过程 卡诺循环,本章目录,END,18,