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文档简介

3 1 3 4小结 1 自发变化的共同特征 不可逆性 2 热力学第二定律的几种经典表述 1 Clausius的说法 不可能把热从低温物体传到高温物体 而不引起其他变化 2 Kelvin的说法 不可能从单一热源取出热使之完全变为功 而不发生其他的变化 3 Ostward表述 第二类永动机是不可能造成的 4 熵表述 熵增加原理 一个隔离系统的熵永不减少 3 Carnot循环 过程1 等温可逆膨胀 过程2 绝热可逆膨胀 过程3 等温可逆压缩 过程4 绝热可逆压缩 热机效率 将热机所作的功与所吸的热之比值 推论 卡诺循环中热温商之和为零 4 Carnot定理 所有工作于同温热源和同温冷源之间的热机 其效率都不能超过可逆机 即可逆机的效率最大 数学形式 证明 反证法 a 卡诺定理证明示意图 b 卡诺定理证明示意图 推论 所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆热机 其热机效率都相等 也就是说可逆热机的效率只取决于两个热源之间的温度 而与热机的工作物质无关 变化的方式无关 1 引入了一个不等号 原则上解决了化学反应的方向问题 3 为热力学第二定律熵函数S的提出奠定了基础 Carnot定理的意义 5 熵的概念 熵的导出 Carnot循环热温商 任意的可逆循环热温商 任意可逆过程 任意可逆循环 任意的可逆过程热温商 结论 任意可逆过程的热温商的值决定于始终状态 而与可逆途径无关 因此该积分代表了某个状态函数的改变值 熵的定义 Clausius定义了一个热力学函数 熵 entropy 这个函数 用符号 S 表示 单位为 对微小变化 如果令SB和SA分别代表终态和始态的熵 则 注意Q是可逆过程的热效应 T是环境温度 对可逆过程来说环境温度T等于系统温度T 计算熵变的通式 说明 熵是状态函数 容量性质具有加和性 熵的变化值可用可逆过程的热温商值来衡量 3 5Clausius不等式 不可逆循环 任意的不可逆循环 无限多个小循环 热温商 任意的不可逆过程热温商 可逆过程 不可逆过程 Carnot定理 Clausius不
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