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第五节 热力学第二定数学表达式,一. 卡诺定律,所有工作在两个确定热源之间的热机,可逆机的效率最高。,r:可逆 ir:不可逆, r i r,二、克劳修斯不等式,不可逆循环过程的热温商之和小于零。,二、克劳修斯不等式,对于任意不可逆循环,可以划分成许多小循环:,(T为环境温度,只在可逆时, T环T系 ),若过程为:,A,B,整个过程为不可逆,SAB,当划分无限小时,,二、克劳修斯不等式,合并可逆与不可逆两式, 表示不可逆 表示可逆,克劳修斯不等式,热力学第二定律的一个表示式。 可逆过程,热温商之和等于熵变, 不可逆过程,热温商之和小于熵变。,三、熵判据,S隔 0,第二定律表示式,过程进行的方向判据,Q = 0,1. 隔离系统,(1)隔离系统中若发生一个S0的过程,则为不可逆过程,是自发过程熵增原理 (2)自发过程的终点是 S=0 。即熵不再增加。 (3)隔离系统不可能发生一个S0的过程。,用S判断过程的方向只适用于隔离系统。 如理想气体向真空膨胀,与环境无物质交换和能量交换,可视为隔离系统。,三、隔离系统的熵变,2非隔离系统 与环境有能量交换,可将系统与环境合并为大的隔离系统。,S隔 = S系 + S环,分别求S系
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