大學(xué)物理課件 熱力學(xué)第二定律

1、TWT0 TQTT0T0TT0討論：討論：121TT121TT a. . 使熱機(jī)盡量接近可逆機(jī)使熱機(jī)盡量接近可逆機(jī)； b. . 盡量提高兩熱源的溫度差。盡量提高兩熱源的溫度差?？?諾諾121121TTTQQQ2211TQTQ02211TQTQ或有限個(gè)卡諾循環(huán)組成有限個(gè)卡諾循環(huán)組成的可逆循環(huán)的可逆循環(huán)jifhgedcbapVO01niiTQ 所以有所以有PVO無限個(gè)卡諾循環(huán)組成無限個(gè)卡諾循環(huán)組成的可逆循環(huán)的可逆循環(huán)0d可逆變?yōu)椋篢Q)( 11S)(22Sab 上任意兩點(diǎn)上任意兩點(diǎn) 1 和和 2間，連兩條路徑間，連兩條路徑 a 和和 b ，成為一個(gè)可逆循環(huán)成為一個(gè)可逆循環(huán)。2112dd0abQQ

2、TT2211ddabQQTT21dQT2112d可逆TQSS可逆TQSdd對(duì)有限過程對(duì)有限過程對(duì)無限小過程對(duì)無限小過程dQTdSTdSdEPdV1 1）如果系統(tǒng)經(jīng)歷的過程如果系統(tǒng)經(jīng)歷的過程，那么可以在始末狀，那么可以在始末狀 態(tài)之間設(shè)想某一可逆過程，以態(tài)之間設(shè)想某一可逆過程，以求出熵變求出熵變；2211dQSST可逆dd,QST可逆2 2）如果系統(tǒng)由幾部分組成，各部分熵變之和等于系）如果系統(tǒng)由幾部分組成，各部分熵變之和等于系統(tǒng)總的熵變。統(tǒng)總的熵變。NiiSS1dQTdSTdSdEPdV例：例：1kg 0 oC的冰與恒溫?zé)釒欤ǖ谋c恒溫?zé)釒欤╰=20 oC ）接觸，）接觸， （熔解熱（熔解熱=3

3、34J/g）, 最終系統(tǒng)熵的變化多少？最終系統(tǒng)熵的變化多少？解：解：KJtm/1022. 115.2733341015.27333 水的升溫過程，設(shè)計(jì)成準(zhǔn)靜態(tài)過程水的升溫過程，設(shè)計(jì)成準(zhǔn)靜態(tài)過程212TdQSTQTdQS1 冰融化成水的過程冰融化成水的過程21TTTdTcmKJ/1030. 015.27315.293ln1018. 413312lnTTcm 熱庫的熵變，設(shè)計(jì)等溫放熱過程熱庫的熵變，設(shè)計(jì)等溫放熱過程2TQTdQS 總熵變化總熵變化SSJK總10102./ 1摩爾氣體絕熱自由膨脹，由摩爾氣體絕熱自由膨脹，由V1 到到V2 ，求熵的變化。，求熵的變化。 是否是否 Q 0S 0？設(shè)計(jì)一可

4、逆過程來計(jì)算設(shè)計(jì)一可逆過程來計(jì)算212)(TttcmmKJ/1042. 115.293) 020(18. 433410331、絕熱自由膨脹過程的熵變、絕熱自由膨脹過程的熵變aPVV1V212b32112dTQSS氣體在自由膨脹過程中，它的熵是增加的。氣體在自由膨脹過程中，它的熵是增加的。21TpdV21VVVRdV0ln12VVRaPVV1V212b3c42112dTQSS31TTpTdTC23TTVTdTC13lnTTCP0ln12VVR31lnTTCV2、絕熱自由膨脹不可逆性的概率解釋、絕熱自由膨脹不可逆性的概率解釋左左1，右，右3，狀態(tài)數(shù)，狀態(tài)數(shù)4 左左1，右，右3，狀態(tài)數(shù)，狀態(tài)數(shù)4 0

5、 01 12 23 34 45 56 64個(gè)粒子分布4個(gè)粒子分布 左4 右0 左4 右0 左3 右1 左3 右1 左2 右2 左2 右2 左1 右3 左1 右3 左0 右4 左0 右4對(duì)于對(duì)于 1 mol 氣體分子系統(tǒng)，所有氣體分子系統(tǒng)，所有分子全退回分子全退回 A 室的概率為室的概率為02123106N/2Nn（左側(cè)粒子數(shù)）（左側(cè)粒子數(shù)）n lnkS cVW 1NNcVWW1cVkNWkSlnln12lnlncVkNcVkNS 事實(shí)上，這個(gè)結(jié)果已在自由膨脹的論證中事實(shí)上，這個(gè)結(jié)果已在自由膨脹的論證中計(jì)算出來了。計(jì)算出來了。 22mol1mol1lnlnAAN mVVRmRNMVMV12lnVVkN如：絕熱自由膨脹、傳導(dǎo)、熱功轉(zhuǎn)換等過程。如：絕熱自由膨脹、傳導(dǎo)、熱功轉(zhuǎn)換等過程。 能愈大，運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化的能力愈大能愈大，運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化的能力愈大 熵愈大，系統(tǒng)中不可再利用的能量就越多熵愈大，系統(tǒng)中不可再利用的能量就越多熵表示系統(tǒng)內(nèi)部能量的熵表示系統(tǒng)內(nèi)部能量的或或，即即熵是能量不可利用程度的量度。熵是能量不可利用程度的量度。 物質(zhì)可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另物質(zhì)可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另 一種形式，但它既不能產(chǎn)生，也不能消滅一種形式，但它既不能產(chǎn)生，也不能消滅是個(gè)統(tǒng)計(jì)性原理，它指出一切宏觀是個(gè)統(tǒng)計(jì)性原理，它指出一切宏觀 自發(fā)過程都是沿著