1-功和內(nèi)能公開課-資料下載頁
2025-08-04 17:54本頁面
【正文】 4 熱力學(xué)第二定律 ?熱現(xiàn)象的方向性 熱傳遞的方向性 擴(kuò)散現(xiàn)象的方向性 其它形式的能和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的方向性 1 ?熱機(jī) 汽油機(jī)、柴油機(jī)、蒸汽機(jī)、蒸汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) …… 熱機(jī)： 把熱 (內(nèi)）能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。 ?需要一定工作物質(zhì)。 ?需要兩個(gè)熱源。 熱源 冷凝器 熱機(jī) WQ1 QW??熱源 熱機(jī) 冷凝器 ?第二類永動(dòng)機(jī) 第二類永動(dòng)機(jī)：人們 把想象中能夠從單一熱源 吸收熱量，全部用來做功 而不引起其他變化的熱機(jī) 叫做第二類永動(dòng)機(jī)。 第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成 ?熱力學(xué)第二定律 兩種表述： (1)、按熱傳遞的方向性來表述：不可能使熱量從低溫物 體傳到高溫物體，而不引起其他變化 ．（克勞修斯表述 ) (2)、按機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性來表述：不可能 從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他 變化 ．（開爾文表述） 兩種表述是等價(jià)的． 可以從一種表述導(dǎo)出另一種表 述，兩種表述都稱為熱力學(xué)第二定律 熱力學(xué)第二定律的意義 ①提示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性，是獨(dú)立于 熱力學(xué)第一定律的一個(gè)重要自然規(guī)律． ②對生活實(shí)踐的指導(dǎo)作用 5 熱力學(xué)第二定律的微觀解釋 ?有序和無序 宏觀態(tài)和微觀態(tài) 分布 （宏觀態(tài)） 詳細(xì)分布 （微觀態(tài)） ?1 4 6 4 1 ?不可逆過程的統(tǒng)計(jì)性質(zhì) A B（以氣體自由膨脹為例） 一切自然過程總是沿著無序性增大的方向進(jìn)行。 ? 熱力學(xué)第二定律的微觀意義 ?熵 ?? lnkS熵增加原理： 在任何自然過程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減小。 對整個(gè)宇宙不適用。 如布朗運(yùn)動(dòng)。 平衡態(tài)相應(yīng)于一定宏觀條件下 ? 最大的狀態(tài)。 熱力學(xué)第二定律的 統(tǒng)計(jì)表述 ：孤立系統(tǒng)內(nèi)部所發(fā)生的過程總是從包含微觀態(tài)數(shù)少的宏觀態(tài)向包含微觀態(tài)數(shù)多的宏觀態(tài)過渡，從熱力學(xué)幾率小的狀態(tài)向熱力學(xué)幾率大的狀態(tài)過渡。 自然過程總是向著使系統(tǒng)熱力學(xué)幾率增大的方向進(jìn)行。 注意： 微觀狀態(tài)數(shù)最大的平衡態(tài)狀態(tài)是最混亂、最無序的狀態(tài)。 一切自然過程總是沿著無序性增大的方向進(jìn)行。 1）適用于宏觀過程 對微觀過程不適用， 2）孤立系統(tǒng)有限范圍 。
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