第5章热力学第二定律学习教案

1、会计学1第第5章热力学第二章热力学第二(d r)定律定律第一页，共29页。2 热力学第二定律是热力学原理的重要热力学第二定律是热力学原理的重要(zhngyo)基础，工基础，工程热力学中常用的热力学第二定律数学表达式有：程热力学中常用的热力学第二定律数学表达式有： 0Tq克劳修斯不等式克劳修斯不等式 Tqsd0gs0d孤立S系统系统(xtng)熵变不等式熵变不等式 熵产原理熵产原理(yunl) 孤立系统熵增原理孤立系统熵增原理 重点回顾重点回顾第1页/共28页第二页，共29页。32f1rqsT吸热吸热(x r) “+”放热放热 “”系统系统(xtng)与外界与外界换热造成系换热造成系统熵的变化。

2、统熵的变化。（热）熵流（热）熵流重点回顾重点回顾gfssssg熵产，熵产，不可逆不可逆 “+”可逆可逆 “0”系统进行系统进行不可逆过程不可逆过程造成系统熵的增加造成系统熵的增加闭口绝热系：闭口绝热系：g00qss 可逆可逆“=”不可逆不可逆“”第2页/共28页第三页，共29页。4开口系熵方程开口系熵方程(fngchng) 流入系统熵流入系统熵-流出系统熵流出系统熵+熵产熵产=系统熵增系统熵增gr,dli ijjlQm sm sSSTf ,g()iijjlSsmsmSSiim sjjm srllQTW重点重点(zhngdin)回顾回顾第3页/共28页第四页，共29页。5绝热稳流开系：绝热稳流开

3、系：f21g00ssss稳定稳定(wndng)流动开口系熵方程（仅考虑一股流出，一股流进）流动开口系熵方程（仅考虑一股流出，一股流进）21fgssss重点重点(zhngdin)回顾回顾第4页/共28页第五页，共29页。6第5页/共28页第六页，共29页。7nxAEE第6页/共28页第七页，共29页。8QTTEQAQTTEQxQnQx 001,)(热量火无为：热量火用为：第7页/共28页第八页，共29页。9210210,)1 (TQTQQTTEQx对上式积分：TQdS可逆循环：STEQASTQEQxQnQx 00,热量火无：热量火用：第8页/共28页第九页，共29页。100000,00,0000

4、0,) 1()1 (QnQxQnQxAEQSTAQSTQTTQTTE冷量火无为：冷量火用为：第9页/共28页第十页，共29页。11第10页/共28页第十一页，共29页。12QTTTEEIQTTWEQTTWEABBQxAQxBBBQxAAQx)11()1 ()1 (0)(,)(,0)max()(,0)max()(,损失为：第11页/共28页第十二页，共29页。130ABABisoTQTQSSSgisoSTSTI00可得：孤立系统熵增等于熵产第12页/共28页第十三页，共29页。14P178:例5-10第13页/共28页第十四页，共29页。15第14页/共28页第十五页，共29页。16 温度界限相

5、同(xin tn)的一切可逆机的效率都相等? 一切不可逆机的效率都小于可逆机的效率?理想 T (1)体积膨胀,对外界有影响 (2)不能连续不断地转换为功第15页/共28页第十六页，共29页。17l 熵是状态参数，状态一定(ydng)，熵有确定的值； 熵的变化只与初、终态有关，与过程的路径无关 熵是广延量第16页/共28页第十七页，共29页。18reqdsTqsT 可逆过程传热的大小(dxio)和方向 不可逆程度(chngd)的量度作功能力损失 孤立系iso0s 过程进行的方向 循环0s 克劳修斯不等式rgfSSSgsgisosTsTI000gs0rTq第17页/共28页第十八页，共29页。19

6、 任何(rnh)过程，熵只增不减 若从某一初态经可逆与不可逆两条路径到 达同一(tngy)终点，则不可逆途径的S必大于可逆过程的S 可逆循环(xnhun)S为零，不可逆循环(xnhun)S大于零 不可逆过程S永远大于可逆过程S第18页/共28页第十九页，共29页。20 若工质从同一初态，分别经可逆和不可逆过程(guchng)，到达同一终态，已知两过程(guchng)热源相同，问传热量是否相同？相同(xin tn)初终态，s相同(xin tn)qsT =：可逆过程：可逆过程：不可逆过程：不可逆过程热源(ryun)T相同RIRqqquw 相同 RIRww第19页/共28页第二十页，共29页。21

7、若工质从同一初态出发，从相同热源吸收(xshu)相同热量，问末态熵可逆与不可逆谁大？相同(xin tn)热量，热源T相同(xin tn)qsT =：可逆过程：可逆过程：不可逆过程：不可逆过程IRRss 相同(xin tn)初态s1相同(xin tn)2,IR2,Rss第20页/共28页第二十一页，共29页。22gfsss 若工质从同一初态出发，一个可逆绝热过程与一个不可逆绝热过程，能否(nn fu)达到相同终点？0s 可逆绝热不可逆绝热0s STp1p2122第21页/共28页第二十二页，共29页。23 理想气体(l xin q t)绝热自由膨胀，熵变？0U0T典型(dinxng)的不可逆过程22iso21v11lnlnTvSSSm cRTvAB真空(zhnkng) 0第22页/共28页第二十三页，共29页。241.不可逆循环(xnhun)的热效率一定小于可逆循环(xnhun)的热效率。（r） 2.熵产0gs的过程(guchng)必为不可逆过程(guchng)。（a） 3.循环(xnhun)净功netw愈大则循环热效率愈高。（r） 4.不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量就是熵产。（a） 判断：第23页/共28页第二十四页，共29页。25单选：第24页/共28页第二十五页，