zjlaaa熱力學(xué)-資料下載頁(yè)
2025-08-04 09:16本頁(yè)面
【正文】 過(guò)程， bc和 da為等容過(guò)程。求（ 1） a、 b、 c、 d各狀態(tài)的溫度；（ 2）循環(huán)效率。 解 ： KRVPT aaa ????（ 1） KRVPT bbb ????KTKT dc 504,800 ??同理 （ 2） P(atm) 0 V(l) d c b a 吸熱 放熱 )(1 bcVbc TTC ???)6 3 68 0 0( ??????)(2 adVda TTC ??? )400504( ??????12 ???? ??% 第一定律指出不吸取任何能量而不斷向外作功的機(jī)器是不可能造成的，因?yàn)檫`背了能量守恒定律。 問(wèn)題 1： 能否制造成功效率等于一的熱機(jī)？ (也就是熱將全部變功的熱機(jī) ) 功是否可以全部變?yōu)闊幔? 熱是否可以全部變?yōu)楣Γ? 可以。 有條件。 167。 熱力學(xué)第二定律 問(wèn)題 2 :熱傳導(dǎo)的方向性、氣體自由膨脹的不可 逆性問(wèn)題第一定律無(wú)法說(shuō)明 . 1,熱力學(xué)第二定律的開(kāi)爾文 (Kelven)敘述： 不可能制造成功一種 循環(huán)動(dòng)作 的機(jī)器，它只從 單一熱源吸熱 來(lái)做功而 不 放出熱量給其他物體，或者說(shuō) 不使外界發(fā)生任何變化 . 2,熱力學(xué)第二定律的克勞修斯 (Clausius)敘述： 熱量不可能自動(dòng)地從低溫?zé)嵩磦鹘o高溫?zé)嵩?而 不 引起 外界的變化 一、熱力學(xué)第二定律 注 意 1 熱力學(xué)第二定律是大量實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié) . 3 熱力學(xué)第二定律可有多種說(shuō)法，每一種說(shuō)法都反映了自然界過(guò)程進(jìn)行的方向性 . 2 熱力學(xué)第二定律開(kāi)爾文說(shuō)法與克勞修斯說(shuō)法具 有等效性 . 如氣體的自由膨脹是不可逆的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 設(shè)在某一過(guò)程 P 中，一物體從狀態(tài) A變化 到狀態(tài) B，如果使物體進(jìn)行逆向變化，從狀態(tài) B變化到狀態(tài) A，當(dāng)它返回到狀態(tài) A 時(shí)，周?chē)磺卸蓟謴?fù)原狀，稱(chēng)此變化過(guò)程為可逆過(guò)程。如果不能恢復(fù)原狀就稱(chēng)為不可逆過(guò)程。 二、可逆與不可逆過(guò)程 一切實(shí)際過(guò)程都是不可逆的。 自然界自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程都是不可逆的。人的生命過(guò)程是不可逆的。 無(wú)摩擦、無(wú)機(jī)械能損失的、無(wú)限緩慢的平衡過(guò)程才是可逆過(guò)程。 非 自發(fā)傳熱 自發(fā)傳熱 高溫物體 低溫物體 ? 熱傳導(dǎo) ? 熱功轉(zhuǎn)換 完全 功 不 完全 熱 自然界一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過(guò)程都是不可逆的 . 熱力學(xué)第二定律的 實(shí)質(zhì) 無(wú)序 有序 自發(fā) 非均勻、非平衡 均勻、平衡 自發(fā) 初始狀態(tài) 搖動(dòng)后 幾率很小 三、第二定律的統(tǒng)計(jì)意義 熱力學(xué)第二定律指出了熱量傳遞方向和熱功轉(zhuǎn)化方向的不可逆性，這一結(jié)論可以從微觀角度出發(fā)，從統(tǒng)計(jì)意義來(lái)進(jìn)行解釋。 幾率大 氣體自由膨脹的不可逆性可以用幾率來(lái)說(shuō)明。 A B a b c 隔 板 1 1 8 = 2 3 N0個(gè)分子全部自動(dòng)收縮到 A室的幾率為： 0 N 1 1 2 2 ~ 10 23 0 a、 b、 c 三個(gè)分子在 A、 B兩室的分配方式 abc ab bc ca ca bc ab abc c a b c a b 0 0 A室 B室 a 分子出現(xiàn)在 A室的幾率為 1/2 a、 b、 c三分子全部回到 A室的幾率為 從以上說(shuō)明可知：不可逆過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)從幾率較小的狀態(tài)到幾率較大的狀態(tài) 的變化過(guò)程。 在一個(gè)孤立系統(tǒng)內(nèi)，一切實(shí)際過(guò)程都向著狀態(tài)的幾率增大的方向進(jìn)行。只有在理想 的可逆過(guò)程中，幾率才保持不變 。 能量從高溫?zé)嵩磦鹘o低溫?zé)嵩吹膸茁室确聪騻鬟f的幾率大得多。 宏觀物體有規(guī)則機(jī)械運(yùn)動(dòng)（作功）轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿訜o(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的幾率要比反向轉(zhuǎn)變的幾率大得多。 四、第二定律的適用范圍 1. 熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，只有對(duì)有大量分子所組成的系統(tǒng)才正確。 2. 不能把熱力學(xué)第二定律推廣到浩瀚的宇宙中去，因?yàn)橛钪娌皇且粋€(gè)孤立系統(tǒng)。 1） 在 相同 高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g工作的任 意工作物質(zhì)的 可逆機(jī) 都具有 相同 的效率 . 五 卡諾定理 2） 工作在 相同 的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g的一切 不 可逆機(jī)的效率都 不可能 大于可逆機(jī)的效率 . 121121TTTQ ????? ??( 不 可逆機(jī) ) （ 可逆 機(jī) ） 以卡諾機(jī)為例，有 :
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