zjlaaa熱力學(參考版)
2025-08-07 09:16本頁面
【正文】 2. 不能把熱力學第二定律推廣到浩瀚的宇宙中去，因為宇宙不是一個孤立系統(tǒng)。 宏觀物體有規(guī)則機械運動（作功）轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿訜o規(guī)則熱運動的幾率要比反向轉(zhuǎn)變的幾率大得多。只有在理想 的可逆過程中，幾率才保持不變 。 A B a b c 隔 板 1 1 8 = 2 3 N0個分子全部自動收縮到 A室的幾率為： 0 N 1 1 2 2 ~ 10 23 0 a、 b、 c 三個分子在 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 從以上說明可知：不可逆過程實質(zhì)上是一個從幾率較小的狀態(tài)到幾率較大的狀態(tài) 的變化過程。 非 自發(fā)傳熱 自發(fā)傳熱 高溫物體 低溫物體 ? 熱傳導 ? 熱功轉(zhuǎn)換 完全 功 不 完全 熱 自然界一切與熱現(xiàn)象有關的實際宏觀過程都是不可逆的 . 熱力學第二定律的 實質(zhì) 無序 有序 自發(fā) 非均勻、非平衡 均勻、平衡 自發(fā) 初始狀態(tài) 搖動后 幾率很小 三、第二定律的統(tǒng)計意義 熱力學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，這一結論可以從微觀角度出發(fā)，從統(tǒng)計意義來進行解釋。人的生命過程是不可逆的。 二、可逆與不可逆過程 一切實際過程都是不可逆的。 熱力學第二定律 問題 2 :熱傳導的方向性、氣體自由膨脹的不可 逆性問題第一定律無法說明 . 1,熱力學第二定律的開爾文 (Kelven)敘述： 不可能制造成功一種 循環(huán)動作 的機器，它只從 單一熱源吸熱 來做功而 不 放出熱量給其他物體，或者說 不使外界發(fā)生任何變化 . 2,熱力學第二定律的克勞修斯 (Clausius)敘述： 熱量不可能自動地從低溫熱源傳給高溫熱源 而 不 引起 外界的變化 一、熱力學第二定律 注 意 1 熱力學第二定律是大量實驗和經(jīng)驗的總結 . 3 熱力學第二定律可有多種說法，每一種說法都反映了自然界過程進行的方向性 . 2 熱力學第二定律開爾文說法與克勞修斯說法具 有等效性 . 如氣體的自由膨脹是不可逆的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 設在某一過程 P 中，一物體從狀態(tài) A變化 到狀態(tài) B，如果使物體進行逆向變化，從狀態(tài) B變化到狀態(tài) A，當它返回到狀態(tài) A 時，周圍一切都恢復原狀，稱此變化過程為可逆過程。 有條件。 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器是不可能造成的，因為違背了能量守恒定律。求：循環(huán)效率 解： 總吸熱： )( abpab TTCMQ ?? ?總放熱： b c c a?( ) l n 2v b c cMMC T T RT??? ? ?1Q ?2Q ?P V P0 V0 等 溫 a b c Qca Qab Qbc 0 2V0 )(2ln)(1112abpccbvTTCMRTMTTCM???????????% 2ln22 ???? i[例 4] 1mol 氦氣的循環(huán)過程如圖， ab和 cd為絕熱過程， bc和 da為等容過程。 1. 判別各過程熱量的符號； 2. 計算此循環(huán)效率。 卡諾 循環(huán)是由兩個準靜態(tài) 等溫 過程和兩個準靜態(tài) 絕熱 過程組成 . 三 卡諾循環(huán) 低溫熱源 2T高溫熱源 1T卡諾熱機 1Q2QAVop2TA 1TA B C D 1p2p4p3p1V 4V 2V 3V21 TT ? 1824 年法國的年青工程師卡諾提出一個工作在 兩 熱源之間的 理想 循環(huán) —卡諾 循環(huán) . 給出了熱機效率的理論極限值 。 pVo
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