热力学第二定律8-克劳修斯不等式及熵的定义

1、热二律推论之二Fl克劳修斯不等式Clausius inequality热二律推论之一卡诺定理给出热机的最高理想克劳修斯不等式反映方向性定义爛围绕方向性问题，不等式克劳修斯不等式克劳修斯不等式的研究对象是循环方向性的判据r正循环克劳修斯不等式反循环的推导可逆循环I不可逆循环工程热力学克劳修斯不等式的推导正循环（卡诺循环）(1)可逆循环#5Q=Q-|Q2|>o 吸热3Qi02工程热力学克劳修斯不等齐，可逆时为呷1、正循环（卡诺循环）(2)不可逆循环f辺= Q- Q2吸热 假定 Qi=Qi，%rV%r, W'vwQi > Q2Qi QiQi工程热力学克劳修斯不等式的推导1如-1r

2、2Qi_i02、反循环(卡诺循环)(1)可逆循环g2f 辺=-10|+02 <0 放热 尸二 二1c |s|-e2 tt 回工程热力学克劳修斯不等式的推导工程热力学克劳修斯不等式的推导.洋=二+0 J T T T2=0工程热力学克劳修斯不等式可逆时2、反循环(卡诺循环)(2)不可逆循环f辺=-回+。2 <0放热假定 02=02 W>WQi > Qi.严也+©<oQiQi0202工程热力学克劳修斯不等式克劳修斯不等式推导总结工程热力学克劳修斯不等式工程热力学克劳修斯不等式正循环（可逆、不可逆）f辺0吸热反循环（可逆、不可逆） 阳。放热和k彳 f-°

3、;栗眷逆;仅卡诺循鶴二可逆循环<不可逆循环 > 不可能 热二律袅达式之一工程热力学克劳修斯不等式例题工克劳修斯不等式例题热机是否能实现£2 2000 800 1000 300 可能=-0.667kJ/K < 01000 K2000 kJ工克劳修斯不等式例题（A）> 1200 kJJ， 1500 kJ800 kJ500 kJI 300K I注意:M热量的正和负是站在循环的立场上如果:W=1500 kJ_ 2000 500 F_io6o_W 不可能= 0.333kJ/K>0工丈商 Entropy工程热力学工程热力学热二律推论之一卡诺定理给出热机的最高理想热二

4、律推论之二克劳修斯不等式反映方向性热二律推论之三爛反映方向性爛的导出克劳修斯不等式a-<0=可逆循环Tr<不可逆循环可逆过程，-f,*代表某一状态函数。定义:爛於=些5q比爛山=T丈商的物理意义定义爛 ds = 热源温度二工质温度比爛ds IIIdS <0克劳修斯不等式r心o丄施0爛的物理意义 可逆时於<0 <0豔蠶專 dS=° =力° = °的方向和大小工程热力学燔是状态量t dS =0可逆循环俘=0可逆Vij逆三空+la2 T込02bl TV工程热力学V工程热力学f空空J2b T J"? Tf坐=型ASJla2 丫 Jl

5、b2 丫爛变与路径无关，只与初终态有关AS?不可逆A$2i可逆=V工程热力学工程热力学任意不可逆循环5Q<0U2 T2bl 丁二pJ2Z?1 TTA521二可逆不可逆al T5Qlb2 T% = S2 S 亡5Q12 T工程热力学AS与传热量的关系工程热力学工程热力学5Q12 T二可逆>不可逆针对过程f帆弋S2-SG热一律表达式之一对于循环=0山=>V不可能克劳修斯不等式工程热力学> I除了传热，还有其它因素影响爛 不可逆绝热过程Q = o dS>0不可逆因素会引起爛变化爛流和爛产对于任意微元过程有: 定义=:可逆过程>:不可逆过程爛流:Entropy flow and Entropy generation爛产：纯粹由不可逆因素引起dSg>0dS 二 dSf+dSg AS 二 ASf+ASg热二律表达式之一结论：嫡产是过程不可逆性大小的度量。工程热力学储流、爛产和爛变dS = dSf+dSa AS = A5f + A5aCP不易求A5g0任意不可逆过程A5>0A5f >0<可逆过程不可逆绝热过程A5=ASf >0AS >