工程热力学：第十一次课-热力学第二定律_1

1、The Second Law of Thermodynamics第五章热力学第二定律2判断正误3. 功的能质比热高1. 过程的方向性即不可逆性压2. 自发过程的逆过程一定不能实现4. 热力学第二定律的各种表述是等价的5. 系统从单一热源吸热不可能全部转为功6.工质不同的可逆机的热效率不等第五章 热力学第二定律5-1. 概述5-2. 第二定律两种典型表述5-3. 卡诺定理5-4. 热力学温标5-5. 卡诺循环5-75-6. 熵5-1. 概述自发过程的方向性 重物下落，水温升高;水温下降，重物升高？只要重物位能增加等于水的内能减少，不违反第一定律。电流通过电阻，产生热量对电阻加热，电阻内产生反向电

2、流？只要电能等于于加入热能，不违反第一定律。在一定条件下实际发生的过程不可逆性热传递的不可逆OK!stop非自发过程QQ?No！自发过程改变条件使原自发过程逆向运行的过程单热源循环机热功转换的不可逆sT14234132Ts理想循环机OK!内部可逆循环NO!热源热转功的最大转换效率是多少？动力循环：热效率T1T2Q1WQ21423Ts第二定律要解决什么问题?能揭示过程进行的方向、条件和限度 能对能量的品质进行度量并得到能质变化、传递和贬值的规律能质高能质低能质高能质低5-2. 第二定律两种典型表述自发现象不可逆功变热不可逆热传递不可逆电变热不可逆传质不可逆生命运动不可逆社会发展不可逆热力学第二定

3、律可有多种表述（现象），但本质上是一致的热力学第二定律的开尔文表述(1851)循环热机从单一热源吸热并使之完全变成功而不产生其它影响是不可能的第二类永动机Engine热源第二类永动机（Perpetual Motion of the Second Kind）是不可能实现的NO!单一热源吸热也能转变为功没全变为功并对环境产生了影响理想气体可逆等温膨胀环境一个热源,吸收热量全部转变成功但不能构成循环热力学第二定律的克劳修斯表述(1850)热量不能自动地不花代价地从较冷的物体移到较热的物体Cooler高温热源NO!YES！代价低温热源开尔文表述与克劳修斯表述的等效性A=开B=克5-3. 卡诺定理热机的

4、最大可能效率是多少？推论一：在两个热源间的可逆机的效率都相等，与可逆循环的种类无关，与采用哪种工质也无关。定理：在两个热源间的任何热机的效率不大于可逆机的效率推论二：在两个热源间的不可逆机的效率小于可逆机的效率卡诺定理的证明热源温度和系统温度有何关系？任何可逆若高温热源高温热源低温热源低温热源推论一的证明：不可逆令由卡定理且推论二的证明：令则若复合系可逆I系可逆高温热源高温热源低温热源低温热源5-4. 热力学温标由卡推一可逆机C=A+B5-4. 热力学温标(P190)测温函数（人为） 设测温物性 取热力学温标令三相点可逆 如何量测热力学温度？P146理想气体温标令5-5. 卡诺循环两恒温热源间的可逆循环一、卡诺循环及其热效率12Ts34讨论：2）3）第二类永动机不可能制成。 4）实际循环不可能实现卡诺循环，原因： a）一切过程不可逆； b）气体实施等温吸热，等温放热困难； c）气体卡诺循环wnet太小，若考虑摩擦， 输出净功极微。 5）卡诺循环指明了一切热机提高热 效率的方