熱學(xué)的研究對(duì)象和研究方法(參考版)
2025-05-15 18:53本頁(yè)面
【正文】 10自然過(guò)程的不可逆性 64 自然過(guò)程的不可逆性 一、 可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程 二、 一切自然過(guò)程都是不可逆過(guò)程 65 一、 可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程 ： 一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)程 P 從一狀態(tài) 變化到另一狀態(tài) 如果 存在 一個(gè)過(guò)程 使系統(tǒng)和外界 完全 復(fù)原 則說(shuō)明原過(guò)程 P 是 可逆 的 否則是不可逆的 66 1 2 P ?判斷的是原過(guò)程 P ?系統(tǒng)和外界全復(fù)原 ?可逆過(guò)程是理想過(guò)程 準(zhǔn)靜態(tài) 無(wú)摩擦的過(guò)程 才是 可逆的過(guò)程 P VdVP d??準(zhǔn)靜態(tài)無(wú)摩擦 VPA dd ?初始小過(guò)程 VPA dd ???恢復(fù)小過(guò)程 67 二、 一切自然過(guò)程都是不可逆過(guò)程 自然過(guò)程有明顯的方向性 如 功變熱 熱傳導(dǎo) 擴(kuò)散 1. 熱轉(zhuǎn)換 其 唯一 效果是（自動(dòng)地） 把 熱全部 轉(zhuǎn)變成 功 的過(guò)程 是 不可能 發(fā)生的 68 其 唯一 效果是熱量 (自動(dòng)地 ) 從低 溫物體傳向 高溫 物體 的過(guò)程是 不可能 發(fā)生的 3. 結(jié)論 1)自然界中 一切與熱現(xiàn)象 有關(guān)的宏觀過(guò)程均是 不可逆 過(guò)程 2)宏觀上與熱相伴過(guò)程的不可逆性是相互 溝通 的 69 167。 11 卡諾循環(huán) 只與兩個(gè)恒溫?zé)嵩唇粨Q能量的無(wú)摩擦的 準(zhǔn)靜態(tài)循環(huán) 1T2T1Q凈A2Q熱流圖 P V 圖 pOV1p2p3p4pADBC1Q2QW1V4V2V3V2T1TPabcdA56 1211 ln VVRTQba ???4322 ln VVRTQcb ???132121?? ?? ?? VTVTcb142111 ?? ?? ?? VTVTad恒溫?zé)嵩催^(guò)程 吸 放熱 絕熱過(guò)程方程 pOV1p2p3p4pADBC1Q2QW1V4V2V3V2T1TPabcdA57 121C ???121TTC ???1243VVVV?由兩個(gè)絕熱過(guò)程得循環(huán)閉合條件 卡諾熱機(jī)效率 代入數(shù)據(jù)得 58 只與 T1和 T2有關(guān) 與物質(zhì)種類、膨脹的體積無(wú)關(guān) ???????21TTc?提高提高高溫?zé)嵩吹臏囟痊F(xiàn)實(shí)些 2 ) 理論指導(dǎo)作用 討論 1 )卡諾熱機(jī)效率 121TTC ???59 1?c?進(jìn)一步說(shuō)明 ?熱機(jī)循環(huán)不向低溫?zé)嵩捶艧崾遣豢赡艿? ?熱機(jī)循環(huán)至少需要兩個(gè)熱源 3)理論說(shuō)明低溫?zé)嵩礈囟?T2 ? 0 說(shuō)明 熱機(jī)效率 且只能 1C? 60 1??4)疑問(wèn)：由熱 I律 循環(huán)過(guò)程中 如果 相當(dāng)于把吸收的熱量全作功 從能量轉(zhuǎn)換看 不違反熱一律 但為什么實(shí)際做不到？ 說(shuō)明 : 必然還有一個(gè) 獨(dú)立 于熱一律的 定律存在 這就是 熱二律 61 卡諾熱機(jī)的逆循環(huán) 卡諾制冷機(jī)的制冷系數(shù) 212TTTwC ??62 一直敞開(kāi)冰箱門 能制冷整個(gè)房間嗎？ 思考： 打開(kāi)冰箱涼快一下 例題 （ 47頁(yè)） 練習(xí) （ 1），（ 2）（ 50頁(yè)） 63 167。 7 絕熱過(guò)程 46 絕熱壁 0?Qd0?? AE dd 絕熱過(guò)程 特征： 熱一律： 即： EA dd ??適用于一切絕熱過(guò)程 介紹兩種情況 47 一、 理氣準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過(guò)程 絕熱 理氣準(zhǔn)靜態(tài)的條件 絕熱（熱一定律） 理氣準(zhǔn)靜態(tài) 理氣狀態(tài)方程 0?? AE dd0?? VPTC V dd?R d TPVVP ??? dd RTPV ??聯(lián)立得解 48 結(jié)果： 1CPV ?? ?? ??? nn VPVPVP ?? 2211 CPV ??EA Δ??曲線SAE ??ΔTCA V Δ???3121 , CTpCTV ?? ??? ??? 或或 1VPCC?? oPV等溫線2V1V21絕熱線絕熱過(guò)程的過(guò)程方程 例 （ 27頁(yè)） 理解記憶 30頁(yè)表 49 二、 自由膨脹 特點(diǎn)： 迅速 來(lái)不及與外界交換熱量 則 Q = 0 ?非靜態(tài)過(guò)程 ?無(wú)過(guò)程方程 辦法： 只能靠普遍的定律（熱 ?律） EA dd ?? EA Δ??自由膨脹
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