卡諾定理熵增加原理(編輯修改稿)
2025-06-18 18:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ① 第二類永動機(jī)： 從單一熱源吸收熱量全部轉(zhuǎn)化 為機(jī)械功而不產(chǎn)生其它影響的一種循環(huán)動作的機(jī)器。 ② 表述： 第二類永動機(jī)是不可能制成的。 熱機(jī)效率是不可能達(dá)到100%的。在自然界中把熱轉(zhuǎn)化為功時，不可避免地把一部分熱傳遞給低溫的環(huán)境。 熱機(jī) Q2 Q1 高溫?zé)嵩?T1 低溫?zé)嵩?T2 W 有人估算將海水降低 ，所獲得的能量可使全世界的工廠開動幾個世紀(jì)。 WQ 單一熱源 熱機(jī) )(T物理學(xué) 第四版 第六章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 17 Q 2. 克勞修斯 (Clisuis)表述 (1850) 3. 兩種表述的等效性 反證法 ：違反了 Kelvin 表述 也就違反了 Clausius表述 反過來違反了 Clausius 表述 也就違反了 Kelvin表述。 借助致冷機(jī)，是可以把熱量由低溫傳遞到高溫， 但要以 外界作功 為代價，也就是引起了 其他變化 。 高溫?zé)嵩?T1 低溫?zé)嵩?T2 Clausius表述： 熱傳導(dǎo)的過程是不可逆的。 熱量 不能自動地 從低溫物體傳向高溫物體 Kelvin表述： 功熱轉(zhuǎn)換的過程是不可逆的。 物理學(xué) 第四版 第六章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 18 如果第二類永動機(jī)可造出來 1) 違反了 Kelvin 表述也就違反了 Clausius表述 令其推動卡諾致冷機(jī) 聯(lián)合機(jī)的 唯一效果 ： 即從單一熱源吸熱全部變成有用功而無其它影響 熱機(jī) 高溫?zé)嵩矗?T1） 低溫?zé)嵩矗?T2） Q1 Q1+Q2 致冷機(jī) 高溫?zé)嵩矗?T1） 低溫?zé)嵩? （ T2） Q2 W Q2 Q2 違反了 Clausius表述 物理學(xué) 第四版 第六章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 19 熱機(jī) 熱機(jī) 2) 違反了 Clausius 表述也就違反了 Kelvin表述 即熱量自動從低溫物體傳到高溫物體 高溫?zé)嵩矗?T1） 低溫?zé)嵩矗?T2） W=Q1Q2 Q1Q2 高溫?zé)嵩矗?T1） Q1 Q2 W=Q1Q2 令其推動卡諾熱機(jī) 聯(lián)合機(jī)的 唯一效果 ： Q2 Q2 違反了 Kelvin表述 設(shè)有一違反 Clausius 表述的致冷機(jī)存在 物理學(xué) 第四版 第六章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 20 各種自發(fā)過程的不可逆性是相互關(guān)聯(lián)的 任何一種不可逆過程的表述， 都可作為熱力學(xué)第二定律的表述！ 熱 二 律的實質(zhì)： 與熱相聯(lián)系的自然現(xiàn)象中 一切自發(fā)過程都是不可逆的。 功 、 熱轉(zhuǎn)換的不可逆性 熱傳導(dǎo)的不可逆性 開氏 、 克氏表述等效 物理學(xué) 第四版 第六章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 21 熱一律 ? 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(jìn)行 ? 熱二律 ? 滿足能量守恒的過程不一定都能進(jìn)行 ! 過程的進(jìn)行還有個 方向性 的問題。 問題 : 熱力學(xué)過程的方向性 二 自然過程的不可逆性 注意： 方向性，指無條件的、 自發(fā)的 、勿須外界 干預(yù)而進(jìn)行的方向。 物理學(xué) 第四版 第六章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 22 功熱轉(zhuǎn)換 自由膨脹過程 熱力學(xué)第二定律的任務(wù)就是要說明與熱相聯(lián)系的自發(fā)過程的方向性。 攪拌水作功 真空 物理學(xué) 第四版 第六章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 23 ??? 君不見黃河之水天上來奔流到海不復(fù)回 君不見高堂明鏡悲白發(fā)朝如青絲暮成雪 不可逆過程 物理學(xué) 第四版 第六章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 24 一個系統(tǒng)由某一狀態(tài)出
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