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文档简介

1第五章热力学第二定律基本要求学习目的掌握热力学第二定律，灵活运用其分析能量转换的方向性及过程进行深度。掌握热力学第二定律的实质及表述掌握第二定律各种形式的数学表达式掌握并运用过程能否实现的条件、判据重点剖析作为过程不可逆程度的度量

1.孤立系统的熵增；2.不可逆过程的熵产2第五章热力学第二定律

人类在征服自然的过程中发现：在能量转换与传递中，当有无序能参与时，就有转换方向和不可逆性等问题。例如，自然界能源中最重要的热能利用，其不可能完全转换为机械能。这种现象并不违背热力学第一定律。经过人们对无序能参与的能量转换过程的深刻认识，形成著名的热力学第二定律。热力学第二定律主要阐述了与热现象有关的各种过程实现的方向、条件以及进行的限度和深度。什么是能量转换过程的方向性呢？35-1自发过程和热力学第二定律

(1)温差传热

热能只能自发的(不花代价)从高温物体传向低温物体

B向A传热并不违反第一定律可以自发进行不能自发进行（热泵实现）低温高温1.自发过程的方向性和不可逆性

自发过程：不需外界帮助就能自发进行的过程。非自发过程自发过程都有一定的方向性。例如：45-1自发过程和热力学第二定律

1.自发过程的方向性和不可逆性(2)热功转换

功可以不花代价的全部转换为热焦耳热功当量实验：重物下降，搅动量热器中的水升温，但不能让水自动冷却而产生动力把重物举起。自发代价（热机实现）热功摩擦生热：钻木取火、车削工件、车辆制动55-1自发过程和热力学第二定律

1.自发过程的方向性和不可逆性(3)自由膨胀物质只能自发的从高压区域流向低压区域(4)扩散混合物质只能自发的从高浓度区域扩散到低浓度区域自发代价（压气机实现）低压高压自发代价（空分设备实现）低浓度高浓度65-1自发过程和热力学第二定律

1.自发过程的方向性和不可逆性自发过程有方向性。自发过程的逆过程并非不可进行，而是不能自发进行。若满足一定附加条件，也是可以进行的。并非所有不违反第一定律的过程均可进行。自发过程具有不可逆性，即自发过程都是不可逆过程。按照热力学第一定律，能量是守恒的、等价的，如何解释说明上述热力过程的自发性。——能量再认识归纳总结：75-1自发过程和热力学第二定律

2.能量再认识按运动的形态，能量可分为：

有序能

如：机械能、电能、功有序能可以无条件的转换为无序能

无序能

如：热能、热力学能无序能则不能自发、完全转换为有序能按能量是否可转为有用功可分为：有效能（火用，Exergy）：能量中可以转换为有用功的部分，Ex

无效能（火无，Anergy）：能量中不可转换为有用功的部分，An

系统总能量E=Ex+An按能量中有效能的多少，可分三类：完全有用的能量例如：机械能、有用功部分有用的能量

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