清華大學(xué)熱工基礎(chǔ)課件工程熱力學(xué)加傳熱學(xué)5第四章(編輯修改稿)
2025-09-19 16:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 以用一組可逆絕熱線 ， 將其分割成無數(shù)微元卡諾循環(huán) 。 12120qqTT????對整個循環(huán)積分，則得 121 2 2 1120ABqqTT?????? 0qT? ??克勞修斯積分等式 對于每一個微元卡諾循環(huán) ， 16 一定是某一參數(shù)的全微分 。 qT?1 2 1 2ABqqTT????? 的積分與積分路徑無關(guān) 。 qT? 根據(jù)狀態(tài)參數(shù)的特點斷定 ， ?q/T一定是某一狀態(tài)參數(shù)的全微分 。 這一狀態(tài)參數(shù)被稱為 比熵 ，用 s 表示 ,即 注意 ：由于是可逆過程 ， T 既是 工質(zhì)的溫度 ，也等于熱源的溫度 。 d qsT??0qT? ??17 2. 克勞修斯不等式與不可逆過程熵的變化 對于質(zhì)量為 m 的工質(zhì) ， d QS T??（ 1） 克勞修斯不等式 根據(jù)卡諾定理 ， 在相同的恒溫高溫?zé)嵩?T1和恒溫低溫?zé)嵩?T2之間工作的不可逆熱機(jī)的熱效率一定小于可逆熱機(jī)的熱效率 ， 即 221111QTQT? ? ? 2121TT? 12120TT??Q取代數(shù)值 0QT? ??18 一個不可逆循環(huán)可以用無數(shù)可逆絕熱線分割成無數(shù)微元循環(huán) ， 對任意一個不可逆微元循環(huán) ， 12120TT????對整個不可逆循環(huán)積分 0QT? ??上式稱為 克勞修斯不等式 ， 適用于任意不可逆循環(huán) 。 克勞修斯不等式 與 克勞修斯等式 合寫成 0QT? ?? 上式是熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式之一 ，可用于判斷一個循環(huán)是否能進(jìn)行 ， 是否可逆 。 19 （ 2）不可逆過程熵的變化 對于由不可逆過程 1a2與可逆過程 2b1組成的不可逆循環(huán)1a2b1，根據(jù) 克勞修斯不等式 0QT? ?? 1 2 2 1 0abTT??????對于可逆過程 2b1， 1221bQ SST? ???1212 ( ) 0aQ SST? ? ? ??21 12aQSST??? ?21 12aQSST??? ? （ ＝ 可逆； 不可逆） 20 對于微元過程， 可判斷過程能否進(jìn)行、是否可逆、不可逆性大小。 熱力學(xué)第二定律表達(dá)式 d QST??根據(jù)上式，可以將熵的變化分成兩部分： gddQSST??? fgddSS??， dSf 稱為 熵流 。 fdQST?? 吸熱 ： dSf 0； 放熱 ： dSf 0； 絕熱 ： dSf ＝ 0； dSg稱為 熵產(chǎn) ， 是由于過程不可逆造成的熵變。 過程不可逆性愈大，熵產(chǎn)愈大， dSg ? 0 。 熵產(chǎn)是過程不可逆性大小的度量 。 21 閉口系統(tǒng)的熵方程 注意 ： fgd d dS S S??fgS S S? ? ? ? ?對于質(zhì)量為 m 的工質(zhì)， （ 1） 比熵是狀態(tài)參數(shù) ， 只要初 、 終態(tài)相同 ， 無論經(jīng)歷什么過程 ， 工質(zhì)熵的變化都相等； （ 2） 不可逆過程熵的變化可以在給定的初 、 終態(tài)之間任選一可逆過程進(jìn)行計算 。 （ 3） 對于固體
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