热力学基础(g)分析.ppt

3.3 卡诺致冷机的致冷系数 W Q2 Q1 工作 物质 T1 T2 3(p3, V3, T2) 2(p2, V2, T1) 1(p1, V1, T1) 4(p4, V4, T2) O V p Q1 Q2 结论： 2） 1）?只与T1和T2有关，而与工质无关 　萨迪-卡诺（Sadi Carnot）, 1796～1832, 法国物理学家。1824年，他（28岁）创立理想热机理论，“卡诺热机”、“卡诺循环”和“卡诺定理”，已是大家所熟悉的科学名词。但卡诺的理论在创立后长期未能得到应有的重视。 V V2 V1 p O a c b 作业： 9-10、9-11。（第一版） 9-10、9-11。（第二版） 问题的提出 是否满足热力学第一定律的过程就一定会发生？ 热力学过程必须满足热力学第一定律。 T1 W=Q Q E Q T1 E T2 Q 1.热力学第二定律的两种典型表述 1.1 开尔文表述(说法) 不可能从单一热源吸取热量使之完全变为有用功而不产生其它影响。 理解“不产生其它影响”的含义 W=Q1-Q2 Q2 Q1 E T1 T2 T2 T1 Q2 W=Q1-Q2 T1 W=Q Q E 单一热源热机（第二类永动机）是不可能制成的 实际热机最少要有两个高低温热源（T1，T2）， 　热机的效率? 100% W Q2 Q1 E T1 T2 表明了热功转化的不可逆性 f v0 1.2 克劳修斯表述(说法) 热量不可能从低温物体传给高温物体而不引起其它变化（影响）。 W Q2 Q1＝ Q2＋W E T1 T2 T2 T1 Q2 W=Q1-Q2 理解“不产生其它影响”的含义 要使热量从低温物体传给高温物体，必须有外界　做功。即致冷机的致冷系数不可能无限大。 W Q2 Q1 E T1 T2 表明了热量传递的不可逆性 T1 T2 Q (T1T2) T1 T2 Q (T1T2) 2.两种表述的等效性 1.1 如果开尔文表述不成立，则克劳修斯表述也不成立 Q2 Q1+Q2 E W=Q1 E Q1 高温热源T1 低温热源T2 Q2 Q2 高温热源T1 低温热源T2 2.2 如果克劳修斯表述不成立，则开尔文表述也不成立 Q2 W=Q1-Q2 Q2 Q1 E 高温热源T1 低温热源T2 W=Q1-Q2 E Q1-Q2 高温热源T1 低温热源T2 开尔文 Kelvin，William Thomson，Lord （1824～1907） 克劳修斯（Ruelolf Clausius,1822--1888）, 设在某一过程 L 中，系统从状态 A 变化到状态B。如果能使系统从状态 B 逆向回复到初状态 A ，而同时外界也恢复原状，过程 L 就称为可逆过程。 如果系统不能回复到原状态 A ，或者虽然能回复到初态 A ，但外界不能恢复原状，那么过程 L 称为不可逆过程。 3.自然过程的不可逆性 3.1 可逆过程与不可逆过程 3.2 自然过程的不可逆性 热功转换的方向性： W Q 100％ W Q 100％ T1 T2 Q (T1T2) T1 T2 Q (T1T2) 热传递的不可逆性： 气体绝热自由膨胀的不可逆性： W Q 墨水扩散是一个不可逆过程 V＝const. 1(P1,V,T1) 2(P2,V,T2) P O V 1．等容过程 2．等压过程 P＝const. Q 1(P,V1,T1) 2(P,V2,T2) p O V 2．等压过程 3．等温过程 Q T=const. 1(p1,V1,T) 2(p2,V2,T) V O p (p1V1=p2V2) 3．等温过程 4．绝热过程 4.1 绝热过程的?E、W和Q p O V 1(P1,V1,T1) 2(P2,V2,T2) 4.2 绝热过程的过程方程 －－泊松公式(即：绝热过程方程式。) p 绝热线与等温线的比较 绝热线 等温线 A O V p 结论：绝热线比等温线来得陡。 4.3 绝热过程的功W的另一公式 V(10－3m3) 2 a b 1 p(105Pa) 2 6 O 作业： 9-5、9-8。（第一版） 9-5、9-8。（第二版） 1．循环过程 系统由某一状态出发，经过一系列变化过程后又回到原来的状态，这样的过程称为循环过程： p~V曲线为闭合曲线