大學(xué)物理第11章

1第11章熱力學(xué)基礎(chǔ)§11.1

熱力學(xué)第一定律§11.2

對理想氣體等值過程的應(yīng)用§11.3

熱容絕熱過程§11.4

循環(huán)過程和循環(huán)效率§11.5

熱力學(xué)第二定律熵內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)2從能量的觀點出發(fā)，運用邏輯推理的方法，分析研究物質(zhì)狀態(tài)變化過程中熱、功轉(zhuǎn)換的關(guān)系和條件問題。熱力學(xué)基本原理研究熱運動熱力學(xué)實驗與邏輯推理宏觀3§1熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)系統(tǒng)：在熱力學(xué)中，一般把所研究的物體或物體組稱為熱力學(xué)系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)。1.熱力學(xué)過程熱力學(xué)研究的對象----熱力學(xué)系統(tǒng).它包含極大量的分子、原子。以阿佛加德羅常數(shù)NA

=6×1023計。熱力學(xué)系統(tǒng)以外的物體稱為外界。例：若汽缸內(nèi)氣體為系統(tǒng)，其它為外界4

熱力學(xué)中研究過程時，為了在理論上能利用系統(tǒng)處于平衡態(tài)時的性質(zhì),引入準靜態(tài)過程的概念.

原平衡態(tài)

非平衡態(tài)新平衡態(tài)熱力學(xué)過程熱力學(xué)系統(tǒng)從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài),稱熱力學(xué)過程.改變系統(tǒng)狀態(tài)的方法：1.作功、2.傳熱52.準靜態(tài)過程是實際過程的理想化模型.(無限緩慢)有理論意義,也有實際意義.1.準靜態(tài)過程是由無數(shù)個平衡態(tài)組成的過程.準靜態(tài)過程:←快←緩慢非平衡態(tài)接近平衡態(tài)

只有過程進行得無限緩慢，每個中間態(tài)才可看作是平衡態(tài)。所以，實際過程僅當進行得無限緩慢時才可看作是準靜態(tài)過程。6準靜態(tài)過程的條件弛豫時間

:由非平衡態(tài)到平衡態(tài)所需的時間.準靜態(tài)過程的條件:t過程>>例1:實際氣缸的壓縮過程可看作是準靜態(tài)過程。

氣缸內(nèi)處于平衡態(tài)的氣體受到壓縮后再達到平衡態(tài)所需的時間，即弛豫時間，大約是10-3秒或更小，實際內(nèi)燃機氣缸內(nèi)經(jīng)歷一次壓縮的時間大約是10-2秒。理論上作初步研究時，也把它當成準靜態(tài)過程處理。怎樣算“無限緩慢”

7例2：系統(tǒng)（初始溫度T1）從外界吸熱從T1到

T2

是準靜態(tài)過程系統(tǒng)T1T1+△TT1+2△TT1+3△TT23.準靜態(tài)過程可以用狀態(tài)圖上的一條曲線(過程曲線)來表示.8(1)內(nèi)能系統(tǒng)內(nèi)所有分子的動能，分子間的勢能的總和稱內(nèi)能。內(nèi)能是狀態(tài)的函數(shù)。改變內(nèi)能(狀態(tài))的方法：對系統(tǒng)作功A向系統(tǒng)傳遞熱量QAQ2.功熱量內(nèi)能微觀上,熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能是指其分子無規(guī)則運動的能量(應(yīng)含分子動能、分子間的勢能)的總和.對于一定質(zhì)量的某種氣體:內(nèi)能一般為：E=E(T,V

或P)

一定質(zhì)量的理想氣體：E=E(T)

剛性理想氣體內(nèi)能公式；

E=(i/2)RT9宏觀上（熱力學(xué)中）內(nèi)能的定義：系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于外界對系統(tǒng)作的絕熱功，圖A和圖B實驗表明，向液體傳遞熱量可以用通電或做機械功的方法來代替，說明電磁運動或機械運動與熱運動之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。這一現(xiàn)象啟迪人們繼續(xù)發(fā)現(xiàn)了各種物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，從而為能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的建立奠定了基礎(chǔ)。10(2)功熱量區(qū)別：①條件：物體發(fā)生宏觀位移熱量：②功、熱量不是態(tài)函數(shù)，是過程量。②結(jié)果：是通過物體宏觀位移將機械能（有序運動的能量）轉(zhuǎn)變成分子熱運動的內(nèi)能（無序運動的能量）。功：①功、熱量：都是內(nèi)能改變的量度共同點:②效果內(nèi)能由一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體中。熱量是在傳熱過程中所傳遞的能量的多少。①條件：系統(tǒng)和外界溫度不同。11功通過作功可以改變系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài).

機械功(摩擦功、體積功);電功等功的計算(準靜態(tài)過程,體積功)：氣體對外界作功（為簡單起見忽略磨擦）(1)直接計算法（由定義）12例.摩爾理想氣體從狀態(tài)1狀態(tài)2，設(shè)經(jīng)歷等溫過程。求氣體對外所作的功。解注意:

若A0,系統(tǒng)對外界作功,若A0,外界對系統(tǒng)作功.功是過程量,P－V圖上過程曲線下的面積即功A的大小.右邊積分還與經(jīng)歷什么過程有關(guān)。只表示微量功，不是數(shù)學(xué)上的全微分；13熱量傳熱也可改變系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài).

傳熱的微觀本質(zhì)是：分子無規(guī)則運動的能量從高溫物體向低溫物體傳遞.

說明兩個概念：

1.熱庫或熱源(熱容量無限大的物體,溫度始終不變).熱量也是過程量.

2.準靜態(tài)傳熱過程(溫差無限小)：dQ系統(tǒng)外界

也與過程有關(guān)。143.熱力學(xué)第一定律

對于任一過程對于任一元過程

熱力學(xué)第一定律適用于

任何系統(tǒng)(氣液固……)的任何過程(非準靜態(tài)過程也適用),只要初、末態(tài)為平衡態(tài).符號規(guī)定:

Q>0

系統(tǒng)吸熱.

E>0

系統(tǒng)內(nèi)能增加.

A>0

系統(tǒng)對外界作正功.15熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表示。式中各量應(yīng)該用同一單位，在國際單位制中，它們都以焦耳為單位。熱力學(xué)第一定律說明：外界對系統(tǒng)傳遞的熱量，一部分使系統(tǒng)的內(nèi)能增加，一部分用于系統(tǒng)對外界作功。熱力學(xué)第一定律就是包括熱現(xiàn)象在內(nèi)的能量守恒與轉(zhuǎn)化定律。實驗基礎(chǔ)之一：焦耳熱功當量實驗1840-1878年，焦耳用各種方法做了四百多次實驗。16§2熱力學(xué)定律對理想氣體等值過程的應(yīng)用ＰＯV0１２V1.1等體過程(系統(tǒng)體積在狀態(tài)變化過程中始終保持不變)1.等體積過程氣體的摩爾定體熱容

等體過程中，系統(tǒng)對外不作功，吸收的熱量全用于增加內(nèi)能。17abc:A=42(J)Q=E+A=-308JQ=E+A=42+224=266JQ=E+AQ=350JA=126JE=Q-A=350-126=224J(1)adc:E=224J(2)ca:A=-84(J)E=-224J例1.一系統(tǒng)由如圖所示的狀態(tài)a沿abc到達狀態(tài)c，有350J熱量傳入系統(tǒng)，而系統(tǒng)對外作功126J(1)經(jīng)adc，系統(tǒng)對外作42J，問系統(tǒng)吸熱多少？

(2)當系統(tǒng)由狀態(tài)c沿曲線ca回到狀態(tài)a時，外界對系統(tǒng)作功為84J，問系統(tǒng)是吸熱還是放熱，在這一過程中系統(tǒng)與外界之間所傳遞的熱量為多少。

解：18

1.2等體摩爾熱容摩爾熱容量：一摩爾物質(zhì)(溫度T時)溫度改變

1K時吸收或放出的熱量,即一般C與溫度有關(guān)，也與過程有關(guān)，可以測量。等體摩爾熱容:一摩爾氣體在體積不變時，溫度改變1K

時所吸收或放出的熱量。即：理想氣體的等體摩爾熱容是一個只與分子自由度有關(guān)的量。19注意：對于理想氣體,公式E=CvT不僅適用于等體過程，而且適用于任何過程。證明：如圖，作一個輔助過程（等體+等溫），連接始末兩點202.等壓過程氣體的摩爾定壓熱容2.1等壓過程系統(tǒng)壓強在狀態(tài)變化過程中始終保持不變。

在等壓過程中，理想氣體吸熱的一部分用于增加內(nèi)能，另一部分用于對外作功。212.2定壓摩爾熱容即邁耶公式注意：一摩爾氣體溫度改變1K時，在等壓過程中比在等體過程中多吸收8.31J的熱量用來對外作功。定壓摩爾熱容:一摩爾氣體在壓力不變時，溫度改變1K時吸收或放出的熱量。22泊松比(poisson’sratio)(也稱為比熱比)熱容量是可以實驗測量的，的理論值與實驗值符合得相當好。

CvCp

比熱容比

單原子分子351.67

雙原子分子571.4剛性多原子分子681.323等溫過程:系統(tǒng)溫度在狀態(tài)變化過程中始終保持不變。

在等溫過程中，理想氣體吸熱全部用于對外作功，或外界對氣體作功全轉(zhuǎn)換為氣體放出的熱。3.等溫過程24E的正負看溫度，溫度上升為正，溫度下降E為負。始末溫度通過始末狀態(tài)的雙曲線而定，離0點遠的雙曲線溫度高，如圖中T2>T1

。1.VOPT1T212E、A、Q正負的定性判別253.QQ=E+AVOPE>0 A>0 Q>0E>0 A=0 Q>0E=0 A>0 Q>0VOPVOP2.A氣體膨脹A為正，氣體收縮A為負。26VOPV1V2c

等溫過程VOPa等容過程PV1V2Ob等壓過程VPPVOPV1V2d直線過程27

1.絕熱過程過程方程:或系統(tǒng)在狀態(tài)變化過程中始終與外界沒有熱交換準靜態(tài)絕熱過程:

絕熱過程中的每一個狀態(tài)都是平衡態(tài)?！?絕熱過程

絕熱膨脹過程中，系統(tǒng)對外作的功，是靠內(nèi)能減少實現(xiàn)的，故溫度降低；絕熱壓縮過程中，外界對氣體作功全用于增加氣體內(nèi)能，故溫度上升。28推導(dǎo)思路:∴

PdV=-CvdT

(1)(2)再對理想氣體狀態(tài)方程取微分,

有PdV+VdP=

RdT(2)聯(lián)合(1)和(2),即可得將其與理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合，可得另兩個方程。因為dQ=０,dA=-dE,(1)先考慮一絕熱的元過程,寫出熱力學(xué)第一定律方程292.絕熱線:絕熱線比等溫線更陡.證明：設(shè)一等溫線和一絕熱線在Ａ點相交,數(shù)學(xué)上：比較Ａ點處等溫線與絕熱線的斜率(注意>1).（注意絕熱線上各點溫度不同）等溫方程PV

=恒量絕熱方程PV=恒量P–V

圖中同一點AVOPA30等溫線斜率PdV+VdP=0絕熱線斜率絕熱線比等溫線陡。物理上：（1）經(jīng)等溫膨脹過程V---n---P

（2）經(jīng)絕熱膨脹過程V---n---P且因絕熱對外做功E---T---P

P2<P２.31能量轉(zhuǎn)換關(guān)系: Q=０

E=CV

T可見,絕熱過程靠減少系統(tǒng)的內(nèi)能來對外做功.A也可由直接計算法計算:間接法A=-ΔE=CV(T1-T2)……(1)請大家課下證明（1），（2）的結(jié)果是一樣的。32熱容量可以是負的嗎？例:分析如圖理想氣體三個過程的熱容量的正負。摩爾熱容量的定義為圖中三個過程的E都一樣,且E>0對絕熱過程C=0,

因dT>0,若dQ>0

則C>0

若dQ<0

則C<0

若dQ

=0

則C=0對21過程

Q=E-A外21>0,吸熱,C>0

對31過程

Q=E-A外31<0,放熱C<0

PVT1T2123絕熱PVT1T2絕熱33例.已知理想氣體經(jīng)歷如圖,兩各過程試問:Q

的正負過程:

E=-A<0過程:Q

=E+A=-A+A>0

吸熱Q

=E+A=0

12VP絕熱34系統(tǒng)經(jīng)過一系列的變化之后又回到原來狀態(tài)–––這一過程稱循環(huán)過程(簡稱循環(huán))?！?循環(huán)過程和循環(huán)效率PVabcdT1Q1T2泵|A|氣缸Q21.循環(huán)過程：35特征：E=0分類：VOP12bVOP12a正循環(huán)(熱機)逆循環(huán)(制冷機)Q=A361熱機效率A一次循環(huán)對外作的凈功T1T2高溫低溫Q1=A+Q2AQ2熱機循環(huán)效率在一正循環(huán)中,系統(tǒng)從高溫熱源吸熱Q1

向低溫熱源放熱372

制冷系數(shù)A一次循環(huán)對系統(tǒng)作的凈功Q2一次循環(huán)從低溫熱源吸收的熱量Q1=A+Q2T1T2高溫低溫AQ2致冷機38

四沖程：簡化后3.爆炸作功4.排氣壓縮比：技術(shù)上的循環(huán)：奧托(Otto)循環(huán)1.吸氣ab

等壓2.壓縮bc

絕熱cd

爆炸等容de

作功絕熱ef等容fa等壓VVPbdecV000V0VVPabcdef3940414243444546474849505152開始535354空氣標準奧托循環(huán)理論上研究實際過程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系時，總是用一定質(zhì)量的空氣（理想氣體）進行的準靜態(tài)過程來代替實際的過程。V1V2VPacdb（1）絕熱壓縮ab,氣體從(V1,T1)狀態(tài)變化到(V2,T2)狀態(tài);（2）等容吸熱(相當于點火爆燃過程)bc,氣體從(V2,T2)狀態(tài)變化到(V2,T3)狀態(tài);（3）絕熱膨脹(相當于氣體膨脹對外作功過程)cd,氣體從(V2,T3)狀態(tài)變化到(V1,T4)狀態(tài);（4）等容放熱da,氣體從(V1,T4)狀態(tài)回到(V1,T1)狀態(tài)。(V1,T1)(V2,T2)(V2,T3)(V1,T4)55空氣標準奧托循環(huán)（1）絕熱壓縮ab,氣體從(V1,T1)狀態(tài)變化到(V2,T2)狀態(tài);（2）等容吸熱(相當于點火爆燃過程)bc,氣體從(V2,T2)狀態(tài)變化到(V2,T3)狀態(tài);（3）絕熱膨脹(相當于氣體膨脹對外作功過程)cd,氣體從(V2,T3)狀態(tài)變化到(V1,T4)狀態(tài);（4）等容放熱da,氣體從(V1,T4)狀態(tài)回到(V1,T1)狀態(tài)。Q1Q2V1V2VPacdb(V1,T1)(V2,T2)(V2,T3)(V1,T4)56V1V2VPacdbQ1Q2等容吸熱bc,等容放熱da,ab是絕熱過程,cd也是絕熱過程(V1,T1)(V2,T2)(V2,T3)(V1,T4)57定義空氣壓縮比V1/V2=r汽油內(nèi)燃機的壓縮比不能大于7，否則當空氣和汽油的混合氣在尚未壓縮到b狀態(tài)時，溫度就已升高到足以引起混合氣燃燒。若r=7，空氣的值取1.4，則:實際的汽油機的效率比這小得多，一般只有25%左右。a(V1,T1)V1V2VPb(V2,T2)C(V2,T3)d(V1,T4)58理想氣體等值過程和絕熱過程有關(guān)公式過程特征過程方程能量轉(zhuǎn)化關(guān)系內(nèi)能增量E

對外作功

A

吸收熱量

Q摩爾熱容量C等容V=恒量P/T=恒量Q=E0等壓P=恒量V/T=恒量Q=E+AP(V2-V1)或等溫T=恒量PV=恒量Q=A0絕熱Q=0PV=C1V-1T=C2P-1V-=C3A=-E00或或59題：圖示為理想氣體所經(jīng)歷的循環(huán)過程。循環(huán)由兩等溫過程和兩個等容過程所組成，設(shè)分子自由度i及P1、P2、P3、P4為已知，求循環(huán)效率。解：Q1Q2dQ=dA,dA0,dQ0dQ=dE,dE0,dQ0P4P3P2P1P0V60Q1Q2Q3Q4P4P3P2P10PV61

為了提高熱機的效率，1824年法國青年工程師卡諾設(shè)計了一種理想的循環(huán)機器，而且從理論上可以證明是效率最高的一種熱機。17世紀末發(fā)明了巴本鍋和蒸汽泵，18世紀末瓦特完善了蒸汽機(增加了冷凝器，發(fā)明了活塞閥、飛輪、離心節(jié)速器等使其成為真正的動力。蒸汽機的改善：

擴大容量；年輕的法國炮兵軍官卡諾探索如何用較少的燃料獲得較多的動力，以提高效率和經(jīng)濟效益。2.卡諾循環(huán)(Carnotcycle)62卡諾循環(huán)

在一準靜態(tài)循環(huán)過程中,若系統(tǒng)只和高溫熱源(溫度T1)與低溫熱源(溫度T2)交換熱量,這樣的循環(huán)稱為卡諾循環(huán)?；蛘哒f，無摩擦情況下，由兩個等溫過程和兩個絕熱過程構(gòu)成的循環(huán).（圖中設(shè)系統(tǒng)是理想氣體）無摩擦情況下，A63閉合條件:1、4兩點在同一絕熱線上,T1V1－１=T2V4－１

2、3兩點在同一絕熱線上,T1V2－１=T2V3－１

兩式相比有

V2/V1=V3/V4,此稱閉合條件.A64由兩等溫過程和兩絕熱過程組成。正向卡諾循環(huán)的效率推導(dǎo)指出了提高熱機效率的途徑。

在等溫過程中，理想氣體吸熱全部用于對外作功。65現(xiàn)代“標準火力發(fā)電廠”：卡諾循環(huán)的效率只與兩個熱源的溫度有關(guān)。T2

愈低或T1愈高，卡諾循環(huán)的效率愈大。工程上一般采取提高高溫熱源溫度的方法。66制冷系數(shù)定義：逆向卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)卡諾制冷系數(shù)是工作在T1

與T2

之間的所有制冷循環(huán)中最高的67數(shù)據(jù)概念：

可見,低溫熱源的溫度T2越低,則制冷系數(shù)k

越小,

制冷越困難.一般制冷機k:27若T1=293K(室溫),

T227322310051

卡13.63.20.520.0170.003468例：一臺卡諾機在溫度為270C至1270C兩個熱源之間運轉(zhuǎn)。（1）若在正循環(huán)中高溫熱源向熱機的工作物質(zhì)輸送熱量為5016J，問熱機工作物質(zhì)向低溫熱源放出的熱量為多少？對外作功又為多少？（2）若使該機反向運轉(zhuǎn)（制冷機），當?shù)蜏責嵩聪蚬ぷ魑镔|(zhì)傳遞的熱量為5016J時，該機將向高溫熱源放出的熱量為多少？對外作功又為多少？解（1）對卡諾循環(huán)，其效率為設(shè)Q1=5016J是高溫熱源向工作物質(zhì)傳遞的熱量。Q2是工作物質(zhì)向低溫熱源放出的熱量。A是系統(tǒng)對外作的功。69解（2）對卡諾致冷機，其致冷系數(shù)為設(shè)Q2=5016J是低溫熱源被工作物質(zhì)吸收的熱量。Q1是向高溫熱源放出的熱量。A是外界對系統(tǒng)作的功。例：一臺卡諾機在溫度為270C至1270C兩個熱源之間運轉(zhuǎn)。（1）若在正循環(huán)中高溫熱源向熱機的工作物質(zhì)輸送熱量為5016J，問熱機工作物質(zhì)向低溫熱源放出的熱量為多少？對外作功又為多少？（2）若使該機反向運轉(zhuǎn)（致冷機），當?shù)蜏責嵩聪蚬ぷ魑镔|(zhì)傳遞的熱量為5016J時，該機將向高溫熱源放出的熱量為多少？作功又為多少？70§5

熱力學(xué)第二定律熵1.熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第一定律一切熱力學(xué)過程都應(yīng)滿足能量守恒。但滿足能量守恒的過程是否一定都能進行?熱力學(xué)第二定律

滿足能量守恒的過程不一定都能進行!

過程的進行還有個方向性的問題。

熱力學(xué)第二定律是研究熱機效率和制冷系數(shù)時提出的。對熱機，不可能吸收的熱量全部用來對外作功；對制冷機，若無外界作功，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體。熱力學(xué)第二定律的兩種表述形式，解決了物理過程進行的方向問題。71熱力學(xué)第二定律的表述熱力學(xué)第二定律以否定的語言說出一條確定的規(guī)律.

1.克勞修斯(Clausius)表述:

熱量不能自動地從低溫物體傳向高溫物體.

或說“其唯一效果是熱量從低溫物體傳向高溫物體的過程是不可能發(fā)生的”.

2．開爾文(Kelvin)表述:

其唯一效果是熱全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ倪^程是不可能的.72兩種表述是等價的。證明I：若開爾文表述不成立，那么克勞修斯表述也不成立。開爾文表述不成立，(有一循環(huán)K)將功A帶動一卡諾制冷機C其復(fù)合機的總效果，違背了克勞修斯表述。反證法：Q1+Q2Q2cT1T2AkQ173T1Q2Q2cT2復(fù)合機Q1+Q2Q2cT1T2AkQ174證明II：若克勞修斯表述不成立，則開爾文表述也不成立。克勞修斯表述不成立(有過程B)加一卡諾熱機D違背開爾文表述。B、D組成復(fù)合機，

AT1T2Q2Q2BDQ1反證法：Q275T1T2Ak復(fù)合機Q1–Q2AT1T2Q2Q2BDQ1Q276可逆過程：系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中,逆過程能重復(fù)正過程的每一個狀態(tài),且不引起其他變化的過程。不可逆過程：在不引起其它變化的條件下，不能使逆過程重復(fù)正過程的每一個狀態(tài)的過程。2可逆過程與不可逆過程不可逆過程并不是不能在反方向進行的過程，而是當逆過程完成后，對外界的影響不能消除。77開爾文表述說明:功熱是不可逆過程克勞修斯表述說明:熱量傳遞是不可逆過程熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都是不可逆的。熱機是把熱轉(zhuǎn)變成了功,但有了其它變化(熱量從高溫熱源傳給了低溫熱源).理想氣體等溫膨脹過程是把熱全部變成了功,但伴隨了其它變化(體積膨脹).78

實際上,“一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的自然過程（不受外界干預(yù)的過程，例如孤立系統(tǒng)內(nèi)部的過程）都是不可逆的，都存在一定的方向性----存在著時間箭頭”.

又如，生命過程是不可逆的:

出生童年少年青年中年

老年八寶山不可逆!

793.熱力學(xué)第二定律的微觀意義

反映：大量分子的運動總是沿著無序程度增加的方向發(fā)展。

例如：功熱轉(zhuǎn)換

機械能（電能）熱能（有序運動無序運動）從微觀上看是大量分子的運動從有序狀態(tài)向無序狀態(tài)的方向進行。一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的自然宏觀實際過程總是沿著無序性增大的方向進行。80

以上從概念上討論了狀態(tài)的無序性和過程的方向性，怎樣定量地描寫它們是下面要解決的問題。引入一個重要定理(卡諾定理)。

早在熱力學(xué)第一和第二定律建立之前，在研究提高熱機效率的過程中，1824年卡諾提出了一個重要定理(這里只作介紹不作證明)，其內(nèi)容是：卡諾定理(1)在溫度為T1的高溫熱源和溫度為T2的低溫熱源之間工作的一切可逆熱機，效率都相等，而與工作物質(zhì)無關(guān)，其效率為:(2)在溫度為T1的高溫熱源和溫度為T2的低溫熱源之間工作的一切不可逆熱機的效率不可能大于可逆熱機的效率。81根據(jù)卡諾定理，工作于兩溫度T1、T2熱源之間的任何熱機，其循環(huán)效率用吸熱為正，放熱為負若在循環(huán)中與多個熱源交換熱量若在循環(huán)中與無窮多個溫度連續(xù)可變的熱源交換熱量4.熵82積分跟路徑無關(guān)。對任意一個可逆循環(huán)12R'R引入態(tài)函數(shù)熵S可逆83對任意不可逆循環(huán)不可逆可逆12b可逆a不可逆84自然界一切不可逆過程不可逆弧立系統(tǒng)dQ=0S2–S1

0弧立系統(tǒng)內(nèi)部進行的任何過程都是熵永不減少的過程–––熵增原理。綜合可逆、不可逆過程克勞修斯熵公式

85定量地描寫狀態(tài)的無序性和過程的方向性（以氣體自由膨脹為例來說明）

一.微觀狀態(tài)與宏觀狀態(tài)將隔板拉開后,

只表示A,B中各有多少個分子

----稱為宏觀狀態(tài);表示出A,B中各是哪些分子

(分子的微觀分布)----稱為微觀狀態(tài)86左4，右0，微觀狀態(tài)數(shù)1左3，右1，微觀狀態(tài)數(shù)

4左2，右2，微觀狀態(tài)數(shù)6左1