工程热力学-第五章热力学第二定律之实质与表述课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/3/22,0,第五章 热力学第二定律,之,实质与表述,第五章 热力学第二定律之实质与表述,1,03.,02.,01.,问题的引出,经典表述,表述的等效性证明,CONTENTS,04.,总结,03.02.01.问题的引出经典表述表述的等效性证明CONT,2,问题的引出,01.,问题的引出01.,3,自发过程的方向性,只要,Q,不大于,Q,，,并不违反第一定律,Q,Q,?,01,重物下落，水温升高,;,水温下降，重物升高,？,只要重物位能增加小于等于水降内能减少，不违反第一定律。,自发过程的方向性只要Q不大于Q，并不违反第一定律QQ?0,4,归纳：,1）自发过程有,方向性,；,2）自发过程的反方向过程并非不可进行，而是,要有,附加条件,；,3）并非所有不违反第一定律的过程均可进行。,能量转换方向性的,实质是,能质,有差异,无限可转换能,机械能，电能,部分可转换能,热能,不可转换能,环境介质的热力学能,01,归纳：1）自发过程有方向性；能量转换方向性的无限可转换能机,5,能质降低的过程可自发进行，反之需一定条件补偿过程，其总效果是总体能质降低。,代价,代价,01,能质降低的过程可自发进行，反之需一定条件补,6,经典表述,02.,经典表述02.,7,第二定律的两种典型表述,开尔文,-,普朗克叙述,不可能制造,循环,热机，只从,一个热源,吸热，将之,全部,转化为功，而,不在外界留下任何影响,。,0,2,克劳修斯叙述,热量不可能,自发地不花代价地,从低温物体传向高温物体。,第二定律的两种典型表述开尔文-普朗克叙述不可能制造循环热,8,表述的等效性证明,03.,表述的等效性证明03.,9,理想气体可逆等温膨胀,环境一个热源,?,吸收热量全部转变成功,?,例,T,1,失去,Q,1,Q,2,T,2,无得失,热机净输出功,W,net,=,Q,1,Q,2,第二定律各种表述的等效性,03,理想气体可逆等温膨胀环境一个热源?吸收热量全部转变成功?例T,10,试证明等熵线与同一条等温线不可能有两个交点。,证明：,令工质从,A,经等温线到,B,，再经等熵过程返回,A,，完成循环。此循环中工质在等温过程中从单一热源吸热，并将之转换为循环净功输出。这是违反热力学第二定律的，故原假设不可能成立。,设等熵线,S,与同一条等温线,T,有两个交点,A,和,B,。,03,试证明等熵线与同一条等温线不可能有两个交点。证明：令工,11,总结,04.,总结04.,12,总结,自发过程具有方向性,方向性的实质：,能质,有差异,热力学第二定律,开尔文,-,普朗克叙述,克劳修斯叙述,热功转换,热量传递,转换的限度与条件,04,总结自发过程具有方向性方向性的实质：热力学第二定律开尔文-普,13,THANK YOU,THANK YOU,14,