4热力学第二定律2

七克劳修斯熵公式PV△Qi1△Qi2Ti1Ti2任一可逆循环，用一系列微小可逆卡诺循环代替。每一可逆卡诺循环都有：所有可逆卡诺循环加一起：分割无限小：任意两点1和2，连两条路径c1和

c212c1c2定义状态函数S，熵对于微小过程注意是过程有关的小量但是真正的微分与势函数的引入类似，对保守力引入势能对于静电场引入电势由玻耳兹曼熵公式可以导出克劳修斯熵公式克劳修斯熵公式可以对任意可逆过程计算系统熵的变化，即，只可计算相对值；对非平衡态克劳修斯熵公式无能为力。如果两个平衡态之间，不是由准静态过程过渡的，要利用克劳修斯熵公式计算系统熵的变化，就要设计一个可逆过程再计算。由热力学第一定律得例：1kg0oC的冰与恒温热库（t=20oC）接触，冰和水微观状态数目比？（熔解热λ=334J/g）最终熵的变化多少？解：冰融化成水水升温，过程设计成准静态过程，即，与一系列热库接触由玻耳兹曼熵公式热库，设计等温放热过程总熵变化例：1摩尔气体绝热自由膨胀，由V1到V2，求熵的变化。1）由玻耳兹曼熵公式，因

（R=kNA）2）是否？设计一可逆过程来计算PVV1V2abc1234a）b）c）a）八熵增加原理孤立系统所进行的自然过程总是有序向无序过渡，即，总是沿着熵增加的方向进行，只有绝热可逆过程是等熵过程。如：功热转换，热传递，理想气体绝热自由膨胀等。亚稳态Sxx为某一宏观参量熵补偿原理对开放系统AA′外界可以但须

以保证用熵的概念，研究1）信息量大小与有序度；2）经济结构（多样化模式与稳定性等）；3）社会思潮与社会的稳定性，等。例：一物体热容量C（常数），温度T，环境温度T′，要求热机在T和T′之间工作（T>T′），最大输出功是多少？解：1）可逆卡诺热机效率最高，且这就是最大输出功2）工作物质Q，则热库-Q例：1mol理想气体装在一个容器中，被绝热隔板分成相等的两部分（体积相等，粒子数相等），但温度分别为T1和T2，打开绝热隔板，混合，达到平衡态，求熵的变化。解：1）设计一可逆过程，使气体温度达到平衡温度T，再混合相同气体？2）利用积分得对两部分分别计算，然后再相加，结果相同。不同气体混合熵两边是相同气体，中间有无隔板，微观状态数不变。相同气体混合熵不同气体温度、压强相同被分成两部分，后混合。S=kNlnV+const.

S=kNlnV-2kN/2lnV/2

=kNln2混合熵对一摩尔气体例：N个原子的单原子理想气体，装在体积V内，温度为T

的微观状态数目Ω是多少？解：利用或全同粒子？积分得九温熵图dA=PdV，P-V图上曲线下面积为做的功；熵是状态量，又dQ=TdS，T-S图上曲线下面积为吸的热。TSQTSQ=WTSQ=WT1T2可逆卡诺循环效率都相同，十熵和能量退化前例，物体温度T，环境温度T′，可利用的热C（T-T

′），但最大功只有不可逆过程在能量利用的后果是使一定的能量Ed

从能做功的形式变为不能做功的形式，即，成了退化的能量。1）

机械功全部变热能，高温热库温度T变为T+dT利用低温热库T′，热机做功退化的能量从而有2）TA和TB传递热量dQ3）理想气体温度T，由V1到V2，绝热自由膨胀与热库接触，等温膨胀绝热自由膨胀不做功，利用低温热库T′，热库热量Q做功