定律的表述及其實質-文庫吧資料
2025-01-27 15:20本頁面
【正文】 O H圖 （液）（氣）（氣）總效果： OHOH 22221 ??122 222 ?? ??? eOHOHH負極?? ??? OHeOOH 2221 122電池驅動電動機對外做出機械功，再把可逆燃料電池的排出物（水）通入鍋爐吸熱產生高溫水蒸氣，從而組成一個循環(huán)。即高溫水蒸氣可自發(fā)的反方向分解為溫度較低的氧氣與氫氣的氣流。由開氏表述說明這是一個不可逆的過程。氫氣和氧氣進入燃燒室燃燒后的產物是高溫水蒸氣，圖示。 圖 三、大多數的化學反應是不可逆的 思考題：以燃燒過程為例。違背了 Kelivin39。 圖 A → β 有作用力， → β 向右運動； B → α 有作用力， → α 左運動。如用半透膜 α、 β做成的活塞。 圖 反證法，假如氣體擴散是可逆的。 A、 B理想氣體，壓強、體積、溫度相同。 圖 二、用 Kelvin39。結果：自單一熱源吸熱全部用來做功，而沒有其它影響。s Statement 證明此過程若：存在 R過程，外界不發(fā)生任何變化，復原。s Statement 證明此過程是不可逆。 若過程是可逆的，氣體就會自動收縮，無須外界做功而回到初態(tài)，熱量 Q2可由 T2自動的傳到 T1，而無其它任何影響。）。 復原后，理想氣體初態(tài)（ P1， V1， T。s Statement推斷氣體膨脹不可逆性 反證法。s Statement推斷氣體膨脹的不可逆性。氣體向真空自由膨脹過程的逆過程始終看不到。 利用兩種表述判別過程的可逆與不可逆 三個例子：氣體的自由膨脹過程，氣體擴散的不可逆性，大多數的化學反應是不可逆的。 類似的也可用反證法證明在 p ? V 圖上 兩條 （自己證明） 絕熱線不能相交。 絕熱線 （等 S 線） 等溫線 Q A = Q p V 則如圖示，可構成一個單熱庫熱機，從而違反熱力學第二定律的開氏表述，故假設不成立。它們都是從某一種不可逆過程出發(fā)來說明不可逆性的。自然界中所有的不可逆過程其本質相同，它們之間是相互關聯(lián)的，因而可從一種不可逆過程的存在推斷出另一種不可逆過程。 它們共同揭示一個本質 :過程的可逆性與不可逆性，即過程進行的方向有關。 反證 Ⅱ ：若開氏表述不成立，則克氏表述也不成立。吸熱 Q1，放熱 ∣ Q2∣ ，對外作功 =∣ Q1∣ ∣ Q2∣ 聯(lián)合起來 —— 聯(lián)合熱機，總的結果就是： 低溫熱源沒有任何變化，而只是從單一的高溫熱源處吸熱 ∣ Q1∣ ∣ Q2∣ 全部用來對外做了功。 反證 Ⅰ ：若克氏表述不真，則開氏表述也不真。下面用反證法來證明這兩種表述的等價性。 它們是兩類不同現(xiàn)象，其表述很不相同。 (三 )兩種表述的等效性 開爾文表述關于熱機： 功轉變?yōu)闊岬牟豢赡嫘?。 從上述表述：過程不違反第一定律，但這些過程卻不能實現(xiàn)。 ※ “ 不引起其它影響”：制冷機可以把熱量從低溫傳到高溫物體，但需要外界作功，留下其它影響，即引起其它變化。 1852年，克勞修斯于將這一規(guī)律總結為第二定律的克勞修斯表述： 不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其它影響。 A 21 ?? AQ 2?? 吸取相同的熱量，作的功越少，效能越高。s Statement 1850年， 28歲的德國年輕物理學家 Clausius，重新研究和證明 Carnot定理時，根據熱傳導這個不可逆過程， 制冷機的目的：熱量從低溫熱物體流向高溫物體，但這需要外界對制冷機作功 (這部分最后還是轉變?yōu)闊崃肯蚋邷責嵩瘁尫帕?)。 (二 )克勞修斯表述 (Clausius39。整個海水的溫度只要降低 ℃ ，釋放出的熱量就是天文數字，足夠全世界工廠一千年所需的能量。 所謂第二類永動機 ，例如制造一種從海水吸取熱量，利用這些熱量做功的機器。 第二類永動機： 能從單一熱源吸熱，將其全部轉化為功。 ※ 功：廣義功，不僅是機械功，還有電功，磁功等。 系統(tǒng)在吸熱對外作功的同時必然會產生熱轉化為功以外的其他影響。工質可以從高溫熱源吸熱向溫度較低的熱源放熱，相當于兩個熱源。 “ 單一熱源 ” 指溫度處處相同恒定不變的熱源。 1851年開爾文勛爵 (W功能夠自發(fā)地、無條件地全部轉化為熱；但熱轉化為功是有條件的，而且其轉化效率有所限制 (這是功和熱量的另一本質區(qū)別 )。實際上，熱機總得向低溫熱源放熱，效率＜ 100%。 熱力學第二定律的兩種表述及其等效性 (一 ) 第二定律的開爾文表述 Kelvin39。 167。 Pullman系統(tǒng)地研究了生物大分子量子規(guī)律理論。 第三個觀點：生物體系中存在著量子躍遷現(xiàn)象。遺傳性狀密碼形成，是通過染色體來傳遞的。 “以負熵為生”的論斷是物理學與生物學相結合的精神支柱 —— 生物熱力學。 第
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