正文內容

(11)熱力學第一、第二定律-wenkub

2022-09-01 07:06:14 本頁面

　

【正文】 Ⅱ 、熱力學第二定律一、兩種典型的內容表述開爾文表述（回應上述第一個思考問題） 1表述 1：不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變為功而不產生其他影響 . 1理解時應注意三點：（ 1）單一熱源：指除了由單一熱源吸熱量和將其用于做功以外的其他任何變化 . 1表述 2：第二類永動機不可能實現 . （ 1）第一類永動機：違背能量守恒定律的永動機 . （ 2）第二類永動機：違背開爾文表述的熱力學第二定律的永動機 . （ 2）功：如溫差發電便是直接將內能轉化為電能 . 指溫度始終各處均勻的熱源 . 功是廣義的，不限于機械功 . （ 3）其他影響：如理想氣體和單一熱源接觸等溫膨脹時（ Q吸 =－ W外），其體積變大就是一種其他的變化 . 單一熱源 . 如各處溫度不全相等的物體便不是克勞修斯表述（回應上述第二個思考問題）不可能將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他變化 . 開爾文表述和克勞修斯表述等價性的證明 3何謂等價性：（ 1）開爾文表述成立則克勞修斯表述成立。其方程為 pV = nRT。這個方程有 4個變量： p是指理想氣體的壓力， V為理想氣體的體積， n表示氣體物質的量，而 T則表示理想氣體的熱力學溫度；還有一個常量： R為理想氣體常數。（ 2）克勞修斯表述成立則開爾文表述成立 . 滿足二、熱力學第二定律的實質可逆與不可逆系統由“狀態 1”出發，經過“過程 1”到達 “狀態 2”： 2過程2狀態1過程1狀態如果用任何方法都不可能使系統和外界均完全復原，則原來的過程為不可逆過程 . 如果存在另一“過程 2”，它能使系統和外界均完全復原，則原來的過程為可逆過程；熱力學第二定律的實質 2開爾文表述的實質：功變熱的宏觀熱力學過程是不可逆的 . 2克勞修斯表述的實質：熱傳導的宏觀熱力學過程是不可逆的.（因為其相反的過程不可避免地需利用外界做功，從而對外界造成了影響） . （因為其相反的過程不可避免地會使作為外界的低溫熱源獲得熱量，從而對外界造成了影響） 2熱力學第二定律各種表述的共同實質一切與熱現象有關的實際的宏觀過程都是不可逆的 . 23實質：自然界存在很多與熱現象有關的宏觀熱力學過程，比如： a、氣體的擴散混合； b、理想氣體向真空的自由膨脹； c、食鹽在水中的溶化； d、各種爆炸過程； e、巖石的風化 . 等等 . 這些過程可逆嗎？ 23表述的特點：（ 1）任選一個實際的與熱現象有關的不可逆過程都可以表述熱力學第二定律 . （ 2）各種表述均是等價的，由任何一種表述成立可推斷任何另一種表述的成立 . 舉例：由熱力學第二定律的開爾文表述（即功變熱的不可逆性）推斷理想氣體向真空的自由膨脹的不可逆性：假定理想氣體向真空的自由膨脹是可逆的：氣體不吸熱，不做功，內能不變，體積變大 . 此過程不向外界放熱，無需外界做功，氣體內能保持不變，體積變小 . 對外界無其他影響 . 圖（ b）：符合假定的上述過程的相反過程 . （b）T采用反證法論證（即證明原命題的逆否命題）原命題： “功變熱過程不可逆 → 理想氣體向真空自由膨脹過程不可逆” 逆否命題： “理想氣體向真空自由膨脹過程可逆 → 功變熱過程可逆” 圖（ a）：表示理想氣體向真空自由膨脹 . a（）T真空第一步，如圖（ c） ——圖（ d）所示：讓理想氣體吸熱做功 . 理想氣體緩慢從熱源吸熱而同時對外做功，吸收的熱量全部轉化為重力勢能 . 理想氣體內能不變，但氣體體積變大 . 進行如下的理想實驗：第二步，如圖（ e） ——圖（ f）所示：讓理想氣體回到最初狀態某過程 . 此過程不向外界放熱，無需外界做功，氣體內能不變，體積變小 . 對外界無其他影響 . 上述兩步的綜合效果便是：理想氣體從單一熱源吸收熱量做功而對沒有任何其他影響 ——否定熱力學第二定律的開爾文表述 ! 由一種宏觀的熱力學過程的不可逆性推斷另一過程的不可逆性時需通過巧妙設

點擊復制文檔內容

職業教育相關推薦

(11)熱力學第一、第二定律-wenkub

工程熱力學---第2章熱力學第一定律-資料下載頁

熱力學第一定律-資料下載頁

工程熱力學第2章-熱力學第一定律-資料下載頁

化工熱力學ch3熱力學第一定律-資料下載頁

工程熱力學課件第五章熱力學第二定律-資料下載頁

工程熱力學-熱力學第一定律講稿-資料下載頁

熱力學第二定律1【最新】-資料下載頁

高一物理熱力學第二定律-資料下載頁

培優班熱力學第二定律-資料下載頁

第二章熱力學第二定律-資料下載頁

(09)熱力學第二定律(簡)-資料下載頁

19-熱力學第二定律-資料下載頁

第二章熱力學第二定律-資料下載頁

4第二章熱力學第一定律-資料下載頁

高二物理熱力學第二定律-資料下載頁

(11)熱力學第一、第二定律-展示頁

(11)熱力學第一、第二定律-在線瀏覽

(11)熱力學第一、第二定律-閱讀頁

(11)熱力學第一、第二定律(文件)

(11)熱力學第一、第二定律-全文預覽