[理學]03第二定律-12學時20xx材料-資料下載頁
2025-01-19 14:30本頁面
【正文】 ? ? ? ?Rd ( )QST??對微小變化 使用熵時注意： 1. 熵的符號用大寫、斜體 S 表示，單位為 1JK??2. 熵是 狀態(tài)函數(shù) ， 容量性質(zhì) 3. 熵一定要用 可逆過程的熱溫商 來計算 4. 如果是一個不可逆過程，利用熵的狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)， 設計一個始、終態(tài)相同的可逆過程來計算 5. 規(guī)定熵的數(shù)值是可以計算的 ， 見 問題 :自發(fā)過程是不可逆過程 ,不可逆過程的熱溫熵之和應如何衡量 ? Clausius 不等式 設溫度相同的兩個高、低溫熱源間有一個可逆機和一個不可逆機。 hchchR 1 TTTTT ?????IR R???根據(jù)卡諾定理： 0hhcc ??TQTQ則 iIRi i( ) 0QT? ??推廣為與多個熱源接觸的任 意不可逆過程得： hchchIR 1 Q ?????則： 不可逆循環(huán)的熱溫熵之和小于零 Clausius 不等式 AR A BB ()Q SST? ???A B I R , A Bi( ) 0QS T???? ? ??或 B A I R , A Bi() QSST ???? ? 設有一個循環(huán)， 為不可逆過程， 為可逆過程，整個循環(huán)為不可逆循環(huán)。 AB? BA?AI R , A B RBi( ) ( ) 0TT??? ??? ?則有 如 A?B為可逆過程 A B R , A Bi( ) 0QST???? ? ??A B A Bi( ) 0QST???? ? ??將兩式合并得 Clausius 不等式： Clausius 不等式 這些都稱為 Clausius 不等式，也可作為熱力學 第二定律的數(shù)學表達式 。 A B A Bi( ) 0QST???? ? ??d QS T??或 是實際過程的熱效應， T是環(huán)境溫度。若是 不可逆 過程，用 “ ”號， 可逆 過程用 “ =”號，這時環(huán)境與體系溫度相同。 Q?d0QS T???對于微小變化： 不可逆過程的熱溫熵之和小于體系的熵變 小結(jié) :Clausius 不等式過程方向判據(jù) 任意可逆循環(huán) 可逆過程 BB A RA ()QS S ST?? ? ? ? ? 任意不可逆循環(huán) 不可逆過程 0hhcc ??TQTQiIRi i( ) 0QT? ?? A B A Bi( ) 0QS T???? ? ?? 通過 Clausius 不等號 以及熵變與熱溫熵的關系來總結(jié)過程和判別過程方向 . Clausius 不等式判據(jù) A B A Bi( ) 0QST???? ? ??d QST??“” 號為不可逆過程 “ =” 號為可逆過程 d S ＜ QT?違反熱力學第二定律 ,不能實現(xiàn)的過程 Clausius 不等式判據(jù) ,已突破熱功轉(zhuǎn)換的范圍 ,概括了一切不違反熱力學第二定律 ,有可能發(fā)生的過程的特征 ,是方向、限度的共同判根據(jù) . 絕熱過程與熵增加原理 對于絕熱體系， ，所以 Clausius 不等式為 0Q??d0S ? 等號表示絕熱可逆過程，不等號表示絕熱不可逆過程。熵增加原理可表述為： 在絕熱條件下，趨向于平衡的過程使體系的熵增加。 或者說在絕熱條件下，不可能發(fā)生熵減少的過程。 如果是一個孤立體系，環(huán)境與體系間既無熱的交換，又無功的交換，則熵增加原理可表述為：一個孤立體系的熵永不減少。 A B A Bi( ) 0QS T???? ? ??Clausius 不等式的意義 Clsusius 不等式引進的不等號，在熱力學上可以作為變化方向與限度的判據(jù)。 d QST??“” 號為不可逆過程 “ =” 號為可逆過程 0d is o ?S“” 號為自發(fā)過程 “ =” 號為處于平衡狀態(tài) 因為隔離體系中一旦發(fā)生一個不可逆過程，則一定是自發(fā)過程。 Clausius 不等式的意義 有時把與體系密切相關的環(huán)境也包括在一起，用來判斷過程的自發(fā)性，即： iso ( ( 0S S S? ? ? ? ? ?體系） 環(huán)境）“” 號為自發(fā)過程 “ =” 號為可逆過程 如何求取體系與環(huán)境的熵變？如何通過熵變判定過程變化方向 ? 作業(yè)： 復習與預習：
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