06熱力學(xué)基礎(chǔ)(參考版)
2024-08-15 07:29本頁面
【正文】 105 熵與熵增加原理 第六章 熱力學(xué) 設(shè)想氣體經(jīng)過一個(gè)可逆等溫膨脹過程 ??? TQSS d12 ?? QT d1121ln1VVVRTT?? ?121lnVVVR?? ?0?167。 105 熵與熵增加原理 ?熱力學(xué)概率 (宏觀狀態(tài)出現(xiàn)的概率 ) ：任一給定的宏觀態(tài)相對應(yīng)的微觀態(tài)數(shù) ?統(tǒng)計(jì)物理指出，熵與熱力學(xué)概率之間有如下的關(guān)系 第六章 熱力學(xué) [例 8]求 ? mol的某種理想氣體進(jìn)行絕熱自由膨脹的熵變。 (3)在孤立系統(tǒng)內(nèi)部 ， 個(gè)別物體的熵值可以增加 、 不變或減少 167。 105 熵與熵增加原理 ? ? ??21 12 0)d()d(a b TQTQ 可不第六章 熱力學(xué) 不)d(dTQS ?——熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式 可)d(dTQS ??TQS dd ??討論： 即在 孤立系統(tǒng) 中 ， 不可逆過程總是沿熵增加方向進(jìn)行 (2)對于一個(gè) 孤立系統(tǒng) ： dQ=0 0d ?? S ——熵增加原理 (1)對任一微小的不可逆過程有 167。 105 熵與熵增加原理 0)d( ?? 可TQ1. 不可逆循環(huán) 第六章 熱力學(xué) 2. 非循環(huán)的不可逆過程 pVO12a不可逆 ?設(shè)系統(tǒng)由 1經(jīng)任一 不可逆過程 1a2 變化到 2 ?設(shè)想系統(tǒng)又由 2經(jīng)另一 可逆過程 2b1回到 1，則構(gòu)成一不可逆循環(huán) 1a2b1 ? ? ??? 21 12 0)d()d(a b T QT Q 可不可逆 b167。 105 熵與熵增加原理 TCMQ mV dd ,??第六章 熱力學(xué) 等溫： ??? TQS d2 ?? T Vp d?? 21dVV VVR12lnVVR?1到 2過程 21 SSS ?????1212, lnln VVRTTC mV ??167。設(shè) CV,m為常量。 105 熵與熵增加原理 過程可逆 ?? ?? 2112 )d()d( bb TQTQ 可可?? ?? 2121 )d()d( ba TQTQ 可可即 ?TQd 與過程無關(guān)，只取決于初末態(tài) ——態(tài)函數(shù)： 熵 ????2112)d( 可TQSS第六章 熱力學(xué) 可)d(dTQS ??對于一個(gè)微小的可逆過程 或 STQ dd ?VpEST ddd ???——熱力學(xué)基本關(guān)系式 ?熵變的計(jì)算：積分路徑必須是連接始末狀態(tài)的 任一可逆過程 如 1→ 2是 不可逆過程 ，可 在 1→ 2間想象一可逆過程 ， 再計(jì)算 討論： 167。 105 熵與熵增加原理 ?熵： 描述系統(tǒng)中大量分子運(yùn)動(dòng)不規(guī)則 (無序 )程度的物理量 121121TTTQ ?????則 02211 ???TQTQ1. 克勞修斯等式 第六章 熱力學(xué) ?上述結(jié)果可推廣到 任意可逆循環(huán) (1)近似為許多微小的卡諾循環(huán)組成 0??iiTQpVO有 167。 105 熵與熵增加原理 第六章 熱力學(xué) ?定理 2： 工作在相同高低溫?zé)嵩撮g的所有不可逆熱機(jī)的效率不可能高于可逆熱機(jī) 可不 ?? ?121TT??不?或 167。 68 熱力學(xué)第二定律 第六章 熱力學(xué) 一 、 卡諾定理 ?定理 1： 工作在相同的高低溫?zé)嵩粗g的所有 可逆熱機(jī) ， 不論用何種工質(zhì) ， 效率都相等 ， 為 167。 68 熱力學(xué)第二定律 第六章 熱力學(xué) 四個(gè)粒子有 A Ba bcd宏觀態(tài) 微觀態(tài)數(shù)A4 B 0 1A3 B 1 4A2 B 2 6A1 B 3 4A0 B 4 1結(jié)果： 系統(tǒng)越趨于平衡態(tài)，對應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)越多 ?功熱轉(zhuǎn)換： ?實(shí)際過程 機(jī)械能 內(nèi)能 167。 68 熱力學(xué)第二定律 第六章 熱力學(xué) 討論： ?熱力學(xué)第一定律說明了任何過程中能量守恒 ?熱力學(xué)第二定律說明了并非任何能量守恒過程都能實(shí)現(xiàn)， 即變化過程有方向性 167。 如等溫膨脹時(shí)有 Q=A， 但這一定要引起其他的變化 ， 如體積增大 (2)使其回到初始狀態(tài)的循環(huán)過程則要放熱 (3)開爾文說法反映了 功熱轉(zhuǎn)換 的不可逆性 167。 68 熱力學(xué)第二定律 二、熱力學(xué)第二定律 第六章 熱力學(xué) ?第二類永動(dòng)機(jī) ： ?從單一熱源吸熱 并 將其全部用來作功 ， 而不放出熱量給其它物體的機(jī)器 (η =100%) 高溫?zé)嵩?T1 低溫?zé)嵩?T2 1QA167。 67 可逆過程和不可逆過程 ?熱量從高溫物體傳向低溫物體的過程是不可逆的 是不可逆的 ?實(shí)際過程都是不可逆過程 第六章 熱力學(xué) ?不可逆緣由 ?功熱轉(zhuǎn)換：存在摩擦耗散 ?熱傳導(dǎo)：熱學(xué)不平衡 ?氣體自由膨脹：力學(xué)不平衡 ?生命過程 ：復(fù)雜的不平衡過程 ?無摩擦的準(zhǔn)靜態(tài)過程是可逆的 167。 67 可逆過程和不可逆過程 167。 66 循環(huán)過程 卡諾循環(huán) 2T1TabcdpVO有 第六章 熱力學(xué) 外界的功 21 A ??四 、 逆循環(huán) (致冷機(jī) ) 1T2QabcdpVO1
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