大学物理热力学二定律卡诺定律PPT学习教案

1、会计学1大学物理热力学二定律卡诺定律大学物理热力学二定律卡诺定律2 1 开尔文说法开尔文说法 不可能制造出这样一种不可能制造出这样一种循环循环工作的工作的热机，它只使热机，它只使单一单一热源冷却来做功，而热源冷却来做功，而不不放出热量给其它物体，或者说放出热量给其它物体，或者说不不使使外外界界发生任何变化发生任何变化 . 一一 热力学第二定律的两种表述热力学第二定律的两种表述 第1页/共13页3 等温膨胀过程是从等温膨胀过程是从单一热源吸热作功，单一热源吸热作功，而而不不放出热量给其它物体放出热量给其它物体,但它是非循环过程但它是非循环过程.12),(11TVp),(22TVp1p2p1V2V

2、pVoWETQ W第2页/共13页4低温热源低温热源2T高温热源高温热源1T卡诺热卡诺热机机1Q2QWVop2TW1TABCD21TT 卡诺循环是循环过程，但需两个卡诺循环是循环过程，但需两个热源，且使外界发生变化热源，且使外界发生变化.第3页/共13页5 2 克劳修斯说法克劳修斯说法 不可能把热量从低温物体不可能把热量从低温物体自动自动传到传到高温物体而高温物体而不不引起引起外界的变化外界的变化 .第4页/共13页6 虽然卡诺致冷机能把热量从低温物体移至虽然卡诺致冷机能把热量从低温物体移至高温物体，但需外界作功且使环境发生变化高温物体，但需外界作功且使环境发生变化 .高温热源高温热源1T低温

3、热源低温热源2T卡诺致冷机卡诺致冷机1Q2QWVop2TW1TABCD21TT 2Q1Q第5页/共13页7注注 意意 1 热力学第二定律是大量实验和经验热力学第二定律是大量实验和经验的总结的总结. 3 热力学第二定律可有多种说法，每热力学第二定律可有多种说法，每种说法都反映了自然界过程进行的方向性种说法都反映了自然界过程进行的方向性 . 2 热力学第二定律开尔文说法与克劳热力学第二定律开尔文说法与克劳修斯说法具有等效性修斯说法具有等效性 .第6页/共13页8 可逆过程可逆过程 : 在系统状态变化过程中，如在系统状态变化过程中，如果逆过程能重复正过程的每一状态果逆过程能重复正过程的每一状态, 而

4、且而且不引起其它变化不引起其它变化, 这样的过程叫做可逆过这样的过程叫做可逆过程程 .二二 可逆过程与不可逆过程可逆过程与不可逆过程准静态无摩擦过程为可逆过程准静态无摩擦过程为可逆过程第7页/共13页9 不可逆过程不可逆过程：在不引起其它变化的条件下，：在不引起其它变化的条件下，不能使逆过程重复正过程的每一状态，或者虽不能使逆过程重复正过程的每一状态，或者虽能重复但必然会引起其它变化，这样的过程叫能重复但必然会引起其它变化，这样的过程叫做不可逆过程做不可逆过程.非非准静态过程为不可逆过程准静态过程为不可逆过程.第8页/共13页10 准静态过程（无限缓慢的过程），且准静态过程（无限缓慢的过程），

5、且无摩擦力、粘滞力或其它耗散力作功，无无摩擦力、粘滞力或其它耗散力作功，无能量耗散的过程能量耗散的过程 . 可逆过程的条件可逆过程的条件第9页/共13页11非非自发传热自发传热自发传热自发传热高温物体高温物体低温物体低温物体 热传导热传导 热功转换热功转换完全完全功功不不完全完全热热 自然界一切与热现象有关的实际宏观过自然界一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的程都是不可逆的 . 热力学第二定律的热力学第二定律的实质实质无序无序有序有序自发自发非均匀、非平衡非均匀、非平衡均匀、平衡均匀、平衡自发自发第10页/共13页12 ( (1) ) 在在相同相同高温热源和低温热源之间高温热源和低温热源之间工作的任意工作物质的工作的任意工作物质的可逆机可逆机都具有都具有相同相同的效率的效率 . 三三 卡诺定理卡诺定理 ( (2) ) 工作在工作在相同相同的高温热源和低温热的高温热源和低温热源之间的一切源之间的一切不不可逆机的效率都可逆机的效率都不可能不可能大大