2-4 热二定律1.ppt

1、建筑物倒塌熵增加，热力学第二定律，第四章，系统状态变化的原因：系统和外部世界之间发生了工作和热交换。狭义定义：如果每个阶段都可以反转为外部条件无穷大的变化，则称为可逆过程。不可逆转的过程：系统还原或系统还原，没有外部恢复，可逆过程：4.6可逆过程，符合热条件的过程，必须发生在自然中，如：重物坠落，作业全部转换为热而没有其他变化，自然。水冷却使叶片旋转，举起重物，不违反热日率，但自然进行是不可能的。4.1自然过程的方向，部分自然过程的方向：全部，与所有热现象相关的实际过程是不可逆转的。热导，高温源，低温源，q，气体自由膨胀，大，小，v，气体混合，分离，混合，电力热，工作，热，热力学第二定律，各种

2、实际自然过程的不可逆性是相互依存的，因此，对某些实际过程进行方向的解释通常可以用两种表达：(1)热力学第二定律，(2)开尔文表示，(4.2)热力学第二定律，不可逆相互依存，从一个热源引出热量，使其全部成功，而不引起其他变化，高温热源T1，第二类永久同步(单源热机-仅使用一个恒温器工作)是不可能的。(1)指出了电力热过程的不可逆性。如果不产生其他影响，列都不可能成功。A=Q，(2)热机(循环)必须至少有两个热源，在低温热源上总是浪费一些热量，热量不能全部工作。左图显示了违反热力学第二定律的过程。理想气体等温膨胀，吸热都变成工作，但外部有影响。热不会自动从低温物体传递到高温物体。高温热源T1，低温

3、热源T2，自发过程：无需外部干预自动执行的过程。特征：方向，不可逆过程。冰箱可以把热量从低温物体传递到高温物体，但不会自动变成。微观本质是大量分子有序运动转变为无序运动的过程，分子运动方向的无序增加。相反：无序的运动不可能自动转换成有序的运动。热力学第二定律的微观意义：所有的自然过程总是沿着分子热运动的无序程度增大的方向进行。4.3列2定律的微观意义，作用列的不可逆性：热传导：速度大小分布非顺序增加，自由膨胀：空间分布非顺序增加，4.4列摩间动态可编程性和定向性热力学玻尔兹曼对热力学第二定律的微观本质的解释，研究问题：容器左右两侧四个分子的分布是，微观解释：四个分子分别在哪里，左边还是右边。宏

4、说明：不能区分个人，只能说左边几个，右边几个。研究对象：没有粒子间相互作用的经典粒子(可识别粒子)，自发过程的方向是从微观角度看很多分子不规则运动的结果。以气体的自由膨胀为例进行分析。热力学概率宏状态对应的微状态数，分布(宏状态)，详细分布(微状态)，左4右0，左3右1，左2右2，左1右3，左0右4，微状态总数：2N，24=16，左2全部放回一边，只相当于一个微观状态。1，分子数越多，左右分子数几乎等于宏状态的微观状态数占总体微观状态数的百分比。，2，对于实际系统1023，此比率几乎是100%统计，2。可观察的宏状态与微状态的关系、统计物理基本原理等概率原理：对于隔离系统，各种微状态发生的可能

5、性(或概率)是相同的。任何宏观状态中有很多微观状态，就很可能出现这种宏观状态。各种宏状态的出现不是等价的概率。观察次数最多的宏状态是发生概率最大的状态。因此，此宏状态的实际观测始终均匀分布。系统最后达到的平衡状态。3.热力学第二定律的统计重要性、平衡状态、最无序状态、非平衡状态、“孤立系统内部自动进行的过程、大宏观状态转换”，总是热力学概率、热力学概率、热二定律的统计重要性、N=100、自动收缩(左100，右0)、精细也就是说，30万亿年来，(100，0)的状态只有10-9s在闪烁。的概率为10 -30。其实不能观察！4 . 5 Boltzmann n entropy and principle of entropy increase boltz man熵增原理，S=k ln (k是boltz man常数)，2，熵的微观意义：系统中分子热运动的无序测量。熵是状态的函数。与s一对一对应，越大，精细状态越多，系统越混乱。1 .玻尔兹曼熵公式，公热：有序运动热运动，热传导：速度分布非连续增长，自由膨胀：由于空间分布非连续增长，自然过程(不可逆过程)总是遵循无序增长(熵增加)的方向。熵增加，不可逆过程，3。热力学第二定律熵表示，隔离系统内发生的自然过程的方向总是以熵增的方向进行。熵增加原理，“孤立系统内的所有