南京航空航天大学第五章热力学第二定律南京航空航天大学能量之间数量的关系热力学第一定律能量守恒与转换定律所有满足能量守恒与转换定律的过程是否都能自发进行南京航空航天大学自发过程的方向性自发过程:不需要任何外界作用而自动进行的过程。自然界自发过程都具有方向性热量由高温物体传向低温物体摩擦生热水自动地由高处向低处流动电流自动地由高电势流向低电势南京航空航天大学自发过程的方向性功量自发过程具有方向性、条件、限度摩擦生热热量100%热量发电厂功量40%放热南京航空航天大学热力学第二定律的实质能不能找出共同的规律性?能不能找到一个判据?自然界过程的方向性表现在不同的方面热力学第二定律南京航空航天大学热二律的表述与实质热功转换传热热二律的表述有60-70种1851年开尔文-普朗克表述热功转换的角度1850年克劳修斯表述热量传递的角度南京航空航天大学开尔文-普朗克表述不可能从单一热源取热,并使之完全转变为有用功而不产生其它影响。南京航空航天大学开尔文-普朗克表述不可能从单一热源取热,并使之完全转变为有用功而不产生其它影响。热机不可能将从热源吸收的热量全部转变为有用功,而必须将某一部分传给冷源。理想气体T过程q=w南京航空航天大学热源、冷源ThermalEnergySourceHeatThermalEnergySink冷热源:容量无限大,取、放热其温度不变南京航空航天大学但违反了热力学第二定律第二类永动机第二类永动机:设想的从单一热源取热并使之完全变为功的热机。这类永动机并不违反热力学第一定律第二类永动机是不可能制造成功的环境是个大热源南京航空航天大学锅炉汽轮机发电机给水泵凝汽器WnetQoutQ第二类永动机南京航空航天大学第二类永动机???如果三峡水电站用降温法发电,使水温降低5C,发电能力可提高11.7倍。设水位差为180米重力势能转化为电能:1800[]EmghmJmkg水降低5C放热:21000[]QcmtmJ2100011.71800QmEm南京航空航天大学克劳修斯表述不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其它变化。南京航空航天大学克劳修斯表述不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其它变化。热量不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。空调,制冷代价:耗功南京航空航天大学两种表述的关系开尔文-普朗克表述完全等效!!!克劳修斯表述违反一种表述,必违反另一种表述!!!南京航空航天大学证明1、违反开表述导致违反克表述Q1’=WA+Q2’反证法:假定违反开表述热机A从单热源吸热全部作功Q1=WA用...