大学物理热力学第定律课件

1、热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律thermodynamicssecond law of本章内容本章内容Contentschapter 5热力学第二定律second law of thermodynamics 卡诺定理引言引言违背热力学第一定律的过程都不可能发生。不违背热力学第一定律的过程不一定都可以发生。自然过程是按一定方向进行的。高温物体低温物体Q高温物体低温物体Q会自动发生不会自动发生热力学第二定律6ssss续上热力学第二定律引言违背热力学第一定律的过程都不可能发生。不违背热力学第一定律的过程不一定都可以发生。自然过程是按一定方向进行的。高温物体低温物体Q高温物体低温物体Q会自动

2、发生不会自动发生气体自由膨胀会自动发生气体自动收缩不会自动发生热力学第二定律6ssss续上热力学第二定律引言违背热力学第一定律的过程都不可能发生。不违背热力学第一定律的过程不一定都可以发生。自然的宏观过程是按一定方向进行的。功转变成热量会自动发生热量自行转变成功不会自动发生热量不可能自动地由低温物体传向高温物体。气体的体积不可能自动地等温缩小。热量不可能在不引起其它变化的条件下而全部转变为功。 各种实际过程进行方向的规律性将用热力学第二定律来表述。热力学第二定律6ssss可逆过程与不可逆过程 一个热力学系统由某一初态出发，经过某一过程到达末态后，如果还存在另一过程，它能使系统和外界完全复原（即

3、系统回到初态，又同时消除了原过程对外界引起的一切影响），则 原过程称为可逆过程。(如:无摩擦的单摆) 由于摩擦等耗散因素的实际存在，不可能使系统和外界完全复原。因此有关热现象的实际宏观过程和非准静态过程都是不可逆过程。要使过程可逆：过程要无限缓慢进行，即：准静态过程；没有摩擦力、粘滞力或其他耗散力作功 一个热力学系统由某一初态出发，经过某一过程到达末态后，如果不存在另一过程，它能使系统和外界完全复原，则原过程称为不可逆过程。 (如:有摩擦的单摆)可逆过程只是一种理想模型。无耗散的准静态过程可视为可逆过程。(P111)小议链接1（1）可逆过程一定是准静过程；（2）准静过程一定是可逆过程；（3）不

4、可逆过程一定找不到另一个过程使系统和外界完全复原；（4）非准静过程一定是不可逆过程。结束选择请在放映状态下点击你认为是对的答案判断下列说法中哪一种是不正确的随堂小议小议链接2（1）可逆过程一定是准静过程；（2）准静过程一定是可逆过程；（3）不可逆过程一定找不到另一个过程使系统和外界完全复原；（4）非准静过程一定是不可逆过程。结束选择请在放映状态下点击你认为是对的答案判断下列说法中哪一种是不正确的随堂小议小议链接3（1）可逆过程一定是准静过程；（2）准静过程一定是可逆过程；（3）不可逆过程一定找不到另一个过程使系统和外界完全复原；（4）非准静过程一定是不可逆过程。结束选择请在放映状态下点击你认为

5、是对的答案判断下列说法中哪一种是不正确的随堂小议（1）可逆过程一定是准静过程；（2）准静过程一定是可逆过程；（3）不可逆过程一定找不到另一个过程使系统和外界完全复原；（4）非准静过程一定是不可逆过程。结束选择请在放映状态下点击你认为是对的答案判断下列说法中哪一种是不正确的随堂小议小议链接4定律的两种表述热力学第二定律的两种表述克劳修斯表述： 不可能将热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化（即热量不会自动地从低温物体传到高温物体）。开尔文表述： 不可能从单一热源吸取热量并使它完全变为有用的功而不引起其它变化。外界需对系统作功，就属“其它变化”。此表述说明热传导过程的不可逆性。等温膨胀时系统体

6、积增大亦属“其它变化”。此述说明功变热过程的不可逆性。2Q1Q1QhW1Q100%h企图制造单一热源且的热机称为第二类永动机。开尔文另一表述为：第二类永动机是不可能造成的。并不违背热力学第一定律，但违背热力学第二定律。表述的等价性热力学第二定律的两种表述是等价的举一个反证例子： 假如热量可以自动地从低温热源传向高温热源，就有可能从单一热源吸取热量使之全部变为有用功而不引起其它变化。W1T高温热源低温热源2T假想的自动传热装置卡诺热机Q12Q2Q等价于1T高温热源低温热源2TQ12QQ1WQ1（但实际上是不可能的）非自发传热自发传热高温物体低温物体 热传导 热功转换完全功不完全热 自然界一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的 . 热力学第二定律的实质无序有序自发非均匀、非平衡均匀、平衡自发可用第二定律证明之，略。 卡诺循环是一个理想的准静态循环，是可逆循环。它由两条等温线和两条绝热线组成的循环。卡诺在研究热机循环效率时，提出了卡诺定理。三、卡诺定理内容：（2）在