13-6 熱力學(xué)第二定律 卡諾定律.ppt

1 第十章波動(dòng) MECHANICALWAVES 熱力學(xué)基礎(chǔ) 第十三章 13 6熱力學(xué)第二定律卡諾定理 2 討論 教材P25413 17自然界的過(guò)程都遵守能量守恒定律 那么 作為它的逆定理 遵守能量守恒定律的過(guò)程都可以在自然界中出現(xiàn) 能否成立 不成立 3 第二定律的提出 1 功熱轉(zhuǎn)換條件 2 熱傳導(dǎo)方向性 氣體自由膨脹的不可逆性問(wèn)題 第一定律無(wú)法說(shuō)明 4 本節(jié)內(nèi)容概要 本節(jié)教學(xué)要求 了解可逆和不可逆過(guò)程 理解熱力學(xué)第二定律的兩種表述 熱力學(xué)第二定律可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程卡諾定理 5 不可能從單一熱源吸取熱量 使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響 一熱力學(xué)第二定律的兩種表述 1開爾文說(shuō)法 6 卡諾循環(huán) 兩個(gè)熱源 外界發(fā)生變化 注意1 單一熱源 7 等溫膨脹 從單一熱源吸熱作功 不放熱給其它物體 非循環(huán)過(guò)程 體積增大 注意2 其他影響 討論 P25413 18 8 第二類永動(dòng)機(jī)的設(shè)想圖 9 10 2克勞修斯說(shuō)法 卡諾制冷機(jī) 熱量從低溫物體移至高溫物體 需外界作功 環(huán)境發(fā)生變化 熱量不可能從低溫物體自動(dòng)傳到高溫物體而不引起外界變化 11 1大量實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié) 3有多種說(shuō)法 每種說(shuō)法都反映了自然界過(guò)程進(jìn)行的方向性 2開爾文與克勞修斯說(shuō)法的等效性 熱力學(xué)第二定律 12 討論3 教材P25413 19如右下圖所示 如果圖中兩絕熱線相交 于是可在兩絕熱線之間取一等溫線 從而形成一個(gè)循環(huán) 試說(shuō)明這個(gè)循環(huán)違背熱力學(xué)第二定律 因此兩絕熱線不會(huì)相交 從單一熱源吸熱不引起外界變化全部轉(zhuǎn)化為有用功 13 可逆過(guò)程 逆過(guò)程能重復(fù)正過(guò)程的每一狀態(tài) 且不引起其它變化 二可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程 準(zhǔn)靜態(tài)無(wú)摩擦過(guò)程 可逆過(guò)程 不可逆過(guò)程 逆過(guò)程不能重復(fù)正過(guò)程的每一狀態(tài) 不引起其它變化 或能重復(fù)但會(huì)引起其它變化 非準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程 不可逆過(guò)程 14 1 準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程 無(wú)限緩慢過(guò)程 2 無(wú)摩擦力 粘滯力或其它耗散力作功 無(wú)能量耗散的過(guò)程 可逆過(guò)程的條件 15 熱力學(xué)第二定律實(shí)質(zhì) 實(shí)際宏觀過(guò)程的不可逆性 16 1 T1與T2相同的可逆機(jī) 效率相同 三卡諾定理 2 T1與T2相同的不可逆機(jī) 效率不可能大于可逆機(jī) 17 卡諾機(jī) 卡諾定理 提高熱機(jī)效率途徑 過(guò)程盡可能接近準(zhǔn)靜態(tài)提高兩熱源的溫度差 18 作業(yè)