第三章第二定律1.pptVIP免费

不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其它变化第三章热力学第二定律•热力学第一定律反映了过程的能量守恒,但没有确定过程的方向和限度.本章将讨论的热力学第二定律讲的是过程的方向和限度的问题.•引入状态函数熵的概念•亥姆霍兹函数判据•吉布斯函数判据•克拉佩龙方程和麦克斯韦关系式3.1卡诺循环（Carnotcycle）1824年，法国工程师N.L.S.Carnot(1796~1832)设计了一个循环，以理想气体为工作物质，从高温(T1)热源吸收(Q1)的热量，一部分通过理想热机用来对外做功W，另一部分Q2的热量放给低温T2热源。这种循环称为卡诺循环。N.L.S.Carnot卡诺循环卡诺循环（Carnotcycle）1mol理想气体的卡诺循环在pV图上可以分为四步：01U所作功如AB曲线下的面积所示。（1）等温可逆膨胀，由p1,V1,T1到p2,V2,T1（A→B），理想气体从高温热源T1吸热，系统对环境做功。12111lnVVnRTWQQ1卡诺循环（Carnotcycle）0Q所作功如BC曲线下的面积所示。（2）绝热可逆膨胀，由p2,V2,T1到p3,V3,T2（B→C），这个过程是系统消耗内能对环境做功，温度由T1降到T22122,,21d()TVmVmTWUnCTnCTT卡诺循环（Carnotcycle）过程3：等温(T2)可逆压缩由到33VpD)C(44Vp环境对体系所作功如DC曲线下的面积所示ΔU3=0，34232lnVVnRTWQ卡诺循环（Carnotcycle）环境对体系所作的功如DA曲线下的面积所示。（4）绝热可逆压缩，由p4,V4,T2到p1,V1,T1（D→A）这个过程是环境对系统做功使内能增加，温度从T2升到T1，回到始态。Q=0，1244,,12nd()TVmVmTWUCTnCTT卡诺循环（Carnotcycle）整个循环：Q1是体系所吸的热，为正值，Q2是体系放出的热，为负值。即ABCD曲线所围面积为热机所作的功。ΔU=0Q=Q1+Q22412341213(lnln)VVWWWWWnRTTVV卡诺循环（Carnotcycle）过程2：过程4：4312VVVV相除得•根据绝热可逆过程方程式132121VTVT142111VTVT2121()lnVWnRTTV热机效率(efficiencyoftheengine)任何热机从高温(T1)热源吸热(Q1),一部分转化为功W,另一部分Q2传给低温T2热源.将热机所作的功与所吸的热之比值称为热机效率,或称为热机转换系数，用表示。恒小于1。1QW结论：卡诺循环的热机效率只与两个热源的温度有关，两个热源的温差越大，效率越高，热的利用也越完全。•结论：卡诺循环的热温商之和为零。)/ln()/ln()(1211221VVnRTVVTTnR121211TTTTT21QQW1211211TTTQQQQW...