大学物理课件 热力学第二定律

1、TWT0 TQTT0T0TT0讨论：讨论：121TT121TT a. . 使热机尽量接近可逆机使热机尽量接近可逆机； b. . 尽量提高两热源的温度差。尽量提高两热源的温度差。卡卡 诺诺121121TTTQQQ2211TQTQ02211TQTQ或有限个卡诺循环组成有限个卡诺循环组成的可逆循环的可逆循环jifhgedcbapVO01niiTQ 所以有所以有PVO无限个卡诺循环组成无限个卡诺循环组成的可逆循环的可逆循环0d可逆变为：TQ)( 11S)(22Sab 上任意两点上任意两点 1 和和 2间，连两条路径间，连两条路径 a 和和 b ，成为一个可逆循环成为一个可逆循环。2112dd0abQQ

2、TT2211ddabQQTT21dQT2112d可逆TQSS可逆TQSdd对有限过程对有限过程对无限小过程对无限小过程dQTdSTdSdEPdV1 1）如果系统经历的过程如果系统经历的过程，那么可以在始末状，那么可以在始末状 态之间设想某一可逆过程，以态之间设想某一可逆过程，以求出熵变求出熵变；2211dQSST可逆dd,QST可逆2 2）如果系统由几部分组成，各部分熵变之和等于系）如果系统由几部分组成，各部分熵变之和等于系统总的熵变。统总的熵变。NiiSS1dQTdSTdSdEPdV例：例：1kg 0 oC的冰与恒温热库（的冰与恒温热库（t=20 oC ）接触，）接触， （熔解热（熔解热=3

3、34J/g）, 最终系统熵的变化多少？最终系统熵的变化多少？解：解：KJtm/1022. 115.2733341015.27333 水的升温过程，设计成准静态过程水的升温过程，设计成准静态过程212TdQSTQTdQS1 冰融化成水的过程冰融化成水的过程21TTTdTcmKJ/1030. 015.27315.293ln1018. 413312lnTTcm 热库的熵变，设计等温放热过程热库的熵变，设计等温放热过程2TQTdQS 总熵变化总熵变化SSJK总10102./ 1摩尔气体绝热自由膨胀，由摩尔气体绝热自由膨胀，由V1 到到V2 ，求熵的变化。，求熵的变化。 是否是否 Q 0S 0？设计一可

4、逆过程来计算设计一可逆过程来计算212)(TttcmmKJ/1042. 115.293) 020(18. 433410331、绝热自由膨胀过程的熵变、绝热自由膨胀过程的熵变aPVV1V212b32112dTQSS气体在自由膨胀过程中，它的熵是增加的。气体在自由膨胀过程中，它的熵是增加的。21TpdV21VVVRdV0ln12VVRaPVV1V212b3c42112dTQSS31TTpTdTC23TTVTdTC13lnTTCP0ln12VVR31lnTTCV2、绝热自由膨胀不可逆性的概率解释、绝热自由膨胀不可逆性的概率解释左左1，右，右3，状态数，状态数4 左左1，右，右3，状态数，状态数4 0

5、 01 12 23 34 45 56 64个粒子分布4个粒子分布 左4 右0 左4 右0 左3 右1 左3 右1 左2 右2 左2 右2 左1 右3 左1 右3 左0 右4 左0 右4对于对于 1 mol 气体分子系统，所有气体分子系统，所有分子全退回分子全退回 A 室的概率为室的概率为02123106N/2Nn（左侧粒子数）（左侧粒子数）n lnkS cVW 1NNcVWW1cVkNWkSlnln12lnlncVkNcVkNS 事实上，这个结果已在自由膨胀的论证中事实上，这个结果已在自由膨胀的论证中计算出来了。计算出来了。 22mol1mol1lnlnAAN mVVRmRNMVMV12lnVVkN如：绝热自由膨胀、传导、热功转换等过程。如：绝热自由膨胀、传导、热功转换等过程。 能愈大，运动转化的能力愈大能愈大，运动转化的能力愈大 熵愈大，系统中不可再利用的能量就越多熵愈大，系统中不可再利用的能量就越多熵表示系统内部能量的熵表示系统内部能量的或或，即即熵是能量不可利用程度的量度。熵是能量不可利用程度的量度。 物质可以从一种形式转化为另物质可以从一种形式转化为另 一种形式，但它既不能产生，也不能消灭一种形式，但它既不能产生，也不能消灭是个统计性原理，它指出一切宏观是个统计性原理，它指出一切宏观 自发过程都是沿着