4熱力學(xué)第二定律-資料下載頁(yè)
2025-08-16 01:26本頁(yè)面
【正文】 的熵為零 。 51 167。 熵增加原理舉例 （ 1） 功熱轉(zhuǎn)換 瀑布 h =75 m, V=900 m3/s, T環(huán) ＝ 300K。 求單位時(shí)間內(nèi)瀑布和環(huán)境構(gòu)成的孤立體系的熵增 。 解： （機(jī)械運(yùn)動(dòng)熵不變） 01022 6 ??Ks ＝?環(huán)水 ＋＝ SSS ???0＝水S?KsJ..TV h gTQS 63 10223 0 075899 0 010 ??????環(huán)環(huán)吸環(huán) ＝＝??52 （ 2） 有限溫差熱傳導(dǎo) ?Q T高 T低 （ 3） 絕熱自由膨脹 （ V1?V2 ,T1=T2) （ 4） 可逆絕熱過(guò)程是等熵過(guò)程 0＝＝TQS ??011 ???????????????高低低高低高 －＝＋－＝＋＝TTQTQTQSSS0ln12 ???????????VVRS ?? ＝53 167。 溫熵圖（自學(xué)） 對(duì)可逆過(guò)程 : STQ,TQS dd d ?? ＝吸T S Q吸 T S Q放 TS曲線下的面積為吸（放）的熱。 溫熵圖： 54 用溫熵圖證明： 在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩撮g工作的一切可逆熱機(jī) ， 其效率都相等 ， 與工質(zhì)種類無(wú)關(guān) 。 b 卡諾循環(huán)（任意工質(zhì)）溫熵圖 T S W＝ Q1－ Q2 T1 T2 等溫過(guò)程 絕熱過(guò)程 絕熱過(guò)程（等熵） 等溫過(guò)程 d c b a n m c n 55 若循環(huán)過(guò)程有損耗 ?做功減少，則有 12121 1TTTTT ????T S W＝ Q1－ Q2 T1 T2 等溫過(guò)程 絕熱過(guò)程 絕熱過(guò)程（等熵） 等溫過(guò)程 d c b a n m b c n 對(duì)任意工質(zhì)，只要 高、低溫?zé)嵩礈囟认嗤?，則 ???? ????面積面積面積面積manbadacbaa b n m aa b c d aηcc?? ?56 167。 熵和能量的退化（自學(xué)） ?不可逆過(guò)程的一個(gè)后果： 使一定的能量從能做功的形式變?yōu)椴荒茏龉Φ男问?， 即能量 “ 退化 ” 了 。 退化的能量為 T 0 －最冷熱源的溫度 ? S－不可逆過(guò)程引起的熵的增量 ?自然過(guò)程的不可逆性 ?熵增加 ?自然界中越來(lái)越多的能量不能用來(lái)做功了 ！ ?熱寂說(shuō) ？ STE ?0d ?57 ? 對(duì) “ 熱寂說(shuō) ” 的批評(píng)： 宇宙無(wú)限大、萬(wàn)有引力 ?自然界不是孤立體系 ?熵增原理不成立！ 能量 E=MgH?恒溫?zé)嵩?(T)的 熱Q(=E)， 熵變 ? S＝ Q/T=E/T。 Wmax= E(1T0/T) 退化的能量： Ed=EWmax=T0E/T=T0 ?S ?能量退化的例 利用冷源 T0卡諾熱機(jī) ， Q轉(zhuǎn)變的 最多功 M H T,Q 地面 物體 例 . 功熱轉(zhuǎn)換 58 例 . 有限溫差熱傳導(dǎo) ? Q在 T高 物體內(nèi)能可轉(zhuǎn)變的能量 W高 ＝ ? Q（ 1－ T0 /T高 ) ? Q在 T低 物體內(nèi)能可轉(zhuǎn)變的能量 W低 ＝ ? Q（ 1－ T0 /T低 ) 退化的能量： Ed= W高 － W低 =T0 ? S ????????高低－＝TTQS 11???Q T高 T低 59 例 . 理想氣體絕熱自由膨脹 (2)膨脹前的氣體與熱源 T 接觸做等溫膨脹 V1 ? V2， 可 把熱源內(nèi)能 Q變成功 W： (3)膨脹后的氣體 不能用來(lái) 按 (2)方式把熱源內(nèi)能Q轉(zhuǎn)變成功 ?只能用卡諾熱機(jī)把 Q轉(zhuǎn)變成 ： (1)熵增： 12lnVVRS ???12lnVVRTQW ????????? ???TTQW 0160 ?由于氣體 V1 ? V2 絕熱自由膨脹而退化的能量： 由以上三例看出 ， 體系經(jīng)不可逆過(guò)程退化的能量為 Ed=T0? S STVVRTTTQWWE ?? 01200d ln ??????
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