西南師范大學(xué)物理化學(xué)課件四-資料下載頁(yè)
2025-05-14 05:46本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】過(guò)程是不能自動(dòng)進(jìn)行的。焦耳熱功當(dāng)量中功自動(dòng)轉(zhuǎn)變成熱；氣體向真空膨脹；熱量從高溫物體傳入低溫物體；濃度不等的溶液混合均勻；鋅片與硫酸銅的置換反應(yīng)等，當(dāng)借助外力，體系恢復(fù)。原狀后，會(huì)給環(huán)境留下不可磨滅的影響。溫物體傳到高溫物體，而不引起其它變化。熱使之完全變?yōu)楣?，而不發(fā)生其它的變化。不可能造成的”。這種循環(huán)稱為卡諾循環(huán)。所作功如AB曲線下的面積所示。根據(jù)絕熱可逆過(guò)程方程式。轉(zhuǎn)換系數(shù)，用表示。機(jī)，其效率都不能超過(guò)可逆機(jī)，即可逆機(jī)的效率最大?？ㄖZ定理的意義：引入了一個(gè)不等號(hào)，機(jī)效率的極限值問(wèn)題。即卡諾循環(huán)中，熱效應(yīng)與溫度商值的加和等于零。通過(guò)P，Q點(diǎn)分別作RS和TU兩條可逆絕熱膨脹線，循環(huán)的曲線上取很靠近的PQ過(guò)程；
【正文】 ?????則： ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/6/28 Clausius 不等式 AR A BB ()Q SST? ???A B I R , A Bi( ) 0QS T???? ? ??或 B A I R , A Bi() QSS T ???? ? 設(shè)有一個(gè)循環(huán)， 為不可逆過(guò)程， 為可逆過(guò)程，整個(gè)循環(huán)為不可逆循環(huán)。 AB? BA?AI R , A B RBi( ) ( ) 0TT??? ??? ?則有 如 A?B為可逆過(guò)程 A B R , A Bi( ) 0QS T???? ? ??A B A Bi( ) 0QS T?? ?? ? ??將兩式合并得 Clausius 不等式： ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/6/28 Clausius 不等式 這些都稱為 Clausius 不等式，也可作為熱力學(xué) 第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式 。 A B A Bi( ) 0QS T?? ?? ? ??d QS T??或 是實(shí)際過(guò)程的熱效應(yīng)， T是環(huán)境溫度。若是 不可逆 過(guò)程，用 “ ” 號(hào)， 可逆 過(guò)程用 “ =” 號(hào)，這時(shí)環(huán)境與體系溫度相同。 Q?d0QS T???對(duì)于微小變化： ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/6/28 熵增加原理 對(duì)于絕熱體系， ，所以 Clausius 不等式為 0Q??d0S ? 等號(hào)表示絕熱可逆過(guò)程，不等號(hào)表示絕熱不可逆過(guò)程。熵增加原理可表述為： 在絕熱條件下，趨向于平衡的過(guò)程使體系的熵增加。 或者說(shuō)在絕熱條件下，不可能發(fā)生熵減少的過(guò)程。 如果是一個(gè)孤立體系，環(huán)境與體系間既無(wú)熱的交換，又無(wú)功的交換，則熵增加原理可表述為：一個(gè)孤立體系的熵永不減少。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/6/28 Clausius 不等式的意義 Clsusius 不等式引進(jìn)的不等號(hào)，在熱力學(xué)上可以作為變化方向與限度的判據(jù)。 d QST??“ ” 號(hào)為不可逆過(guò)程 “ =” 號(hào)為可逆過(guò)程 0d is o ?S“ ” 號(hào)為自發(fā)過(guò)程 “ =” 號(hào)為處于平衡狀態(tài) 因?yàn)楦綦x體系中一旦發(fā)生一個(gè)不可逆過(guò)程，則一定是自發(fā)過(guò)程。 ?上一內(nèi)容 ?下一內(nèi)容 ?回主目錄 ?返回 2020/6/28 Clausius 不等式的意義 有時(shí)把與體系密切相關(guān)的環(huán)境也包括在一起，用來(lái)判斷過(guò)程的自發(fā)性，即： iso ( ( 0S S S? ? ? ? ? ?體系） 環(huán)境）“ ” 號(hào)為自發(fā)過(guò)程 “ =” 號(hào)為可逆過(guò)程
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