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1、第五章 热力学第二定律之实质与表述第五章 热力学第二定律之实质与表述03.02.01.问题的引出经典表述表述的等效性证明CONTENTS04.总结03.02.01.问题的引出经典表述表述的等效性证明CONT问题的引出01.问题的引出01.自发过程的方向性只要Q不大于Q，并不违反第一定律QQ?01重物下落，水温升高;水温下降，重物升高？只要重物位能增加小于等于水降内能减少，不违反第一定律。自发过程的方向性只要Q不大于Q，并不违反第一定律QQ?0归纳：1）自发过程有方向性； 2）自发过程的反方向过程并非不可进行，而是 要有附加条件； 3）并非所有不违反第一定律的过程均可进行。能量转换方向性的实质是

2、能质有差异无限可转换能机械能，电能部分可转换能热能不可转换能环境介质的热力学能01归纳：1）自发过程有方向性；能量转换方向性的无限可转换能机 能质降低的过程可自发进行，反之需一定条件补偿过程，其总效果是总体能质降低。代价代价01 能质降低的过程可自发进行，反之需一定条件补经典表述02.经典表述02.第二定律的两种典型表述开尔文-普朗克叙述不可能制造循环热机，只从一个热源吸热，将之全部转化为功，而不在外界留下任何影响。02克劳修斯叙述热量不可能自发地不花代价地从低温物体传向高温物体。第二定律的两种典型表述开尔文-普朗克叙述不可能制造循环热表述的等效性证明03.表述的等效性证明03.理想气体可逆等

3、温膨胀环境一个热源?吸收热量全部转变成功?例T1 失去Q1 Q2T2 无得失热机净输出功Wnet= Q1 Q2第二定律各种表述的等效性03理想气体可逆等温膨胀环境一个热源?吸收热量全部转变成功?例T试证明等熵线与同一条等温线不可能有两个交点。 证明： 令工质从 A 经等温线到 B ，再经等熵过程返回 A ，完成循环。此循环中工质在等温过程中从单一热源吸热，并将之转换为循环净功输出。这是违反热力学第二定律的，故原假设不可能成立。设等熵线 S 与同一条等温线T 有两个交点 A 和 B 。03试证明等熵线与同一条等温线不可能有两个交点。 证明： 令工总结04.总结04.总结自发过程具有方向性方向性的实质：能质有差异热力学第二定律开尔文-普朗克叙述克劳修斯叙述热功转换热量传递转换的限度与条件0

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