大學(xué)化工專業(yè)英語Lesson-3

TheSecondLawofThermodynamics熱力學(xué)第二定律Thermodynamicsisconcernedwithtransformationofenergy,andthelawsofthermodynamicsdescribetheboundswithinwhichthesetransformationareobservedtooccur.熱力學(xué)討論的是能量的轉(zhuǎn)換，熱力學(xué)定律描述了這些轉(zhuǎn)變能夠發(fā)生的邊界條件。Thefirstlaw,statingthatenergymustbeconservedinallordinaryprocesses,hasbeentheunderlyingprincipleoftheprecedingchapters.第一定律指出了在一般過程中，能量是守恒的，它是前面章節(jié)遵循的根本原則。Thefirstlawimposesnorestrictiononthedirectionofenergytransformation.第一定律對能量轉(zhuǎn)換的方向性沒有限制。Yet,allourexperienceindicatestheexistenceofsucharestriction.然而，我們的經(jīng)驗(yàn)表明這種限制的存在。Tocompletethefoundationforthescienceofthermodynamics,itisnecessarytoformulatethissecondlimitation.Itsconcisestatementconstitutesthesecondlaw.為了完善熱力學(xué)的科學(xué)基礎(chǔ)，有必要規(guī)定第二個限制條件，它簡潔的內(nèi)容構(gòu)成了第二定律。Thedifferencesbetweenthetwoformsofenergy,heatandwork,providesomeinsightintothesecondlaw.兩種形式的能量：熱和功之間的不同，為第二定律提供了一些見解。Thesedifferencesarenotimpliedbythefirstlaw.這些不同是第一定律中沒有提到的。Inanenergybalancebothworkandheatareincludedassimpleadditiveterms,implyingthatoneunitofheat,suchasajouleorBTU,isequivalenttothesameunitofwork.在能量平衡中，功和熱作為簡單的加和項(xiàng)，表明了，一個單位的熱，如1J或1BTU，等于相同單位的功。Althoughthisistruewithrespecttoanenergybalance.雖然這是真正的能量平衡。Experienceteachesthatthereisadifferenceinqualitybetweenheatandwork.經(jīng)驗(yàn)告訴我們，熱和功之間有一個質(zhì)量的差異。Thisexperiencecanbesummarizedbythefollowingfacts.這方面的經(jīng)驗(yàn)可以從以下事實(shí)中總結(jié)出來。First,theefficiencyofthetransformationfromoneformofworktoanothersuchaselectricaltomechanicalasaccomplishedinanelectricmotor,canbemadetoapproach100percentascloselyasisdesired.首先，使得從一種形式的功向另一種形式的功的轉(zhuǎn)換效率盡可能的接近于我們所向往的100%，比如，從電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換能夠通過電動機(jī)來實(shí)現(xiàn)。Oneneedsmerelytoexertmoreandmorecareineliminatingirreversibilitiesintheapparatus.我們僅僅需要越來越關(guān)心裝置設(shè)備中不可逆性的消除。Ontheotherhand,effortstoconvertenergytransferredtoasystemasheatintoanyoftheformsofworkshowthisregardlessofimprovementsinthemachinesemployed.另一方面，將轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)中的熱量轉(zhuǎn)換成任何一種形式的功表明，這與所使用機(jī)器的改進(jìn)無關(guān)。Theconversionislimitedtolowvalues（40percentisanapproximatemaximum）.這種轉(zhuǎn)換率是被限制在一個較小的值內(nèi)（40%大約是最大值）。Theseefficienciesaresolow,incomparisonwiththeseobtainedforthetransformationofworkfromformtoanother,thattherecanbenoescapefromtheconclusionthatthereisanintrinsicdifferencebetweenheatandwork,inthereversedirection,theconversionofworkintoheatwith100percentefficiencyisverycommon.與不同形式的功之間轉(zhuǎn)換的效率相比，這些效率是太低了，以至于得出一個不可逃避的結(jié)論：熱與功之間有一個本質(zhì)的不同，在相反的方向上，功向熱轉(zhuǎn)換的效率為100%，這是非常普通的。Indeed,effortsaremadeinnearlyeverymachinetoeliminatethisconversion,whichdecreaseefficiencyofoperation.事實(shí)上，為了消除這種轉(zhuǎn)變，我們在努力改進(jìn)幾乎每臺機(jī)器，這降低了操作效率。Thesefactsleadtotheconclusionthatheatisalessversatileormoredegradedformofenergythanwork.從這些事實(shí)中可以得出一個結(jié)論，熱與功相比，沒有那么多變，沒有更多能量的退化形式。Workmi