热力学第二定律课件.ppt

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1、任何热力学过程都必须满足热一律，满足热一律的过程一定都能实现吗？？高温物体低温物体热量自发传给不能功热转化为不能气体体积V1自由膨胀为气体体积V2不能自然过程的方向性1自然界一切实际的热力学过程都是按一定方向进行的.定义：一个系统从状态A，经历一过程AB达到另一个状态B，如果系统从状态B回复到状态A时，外界也同时恢复原状（即系统回到原来状态的同时消除了原来过程AB对外界引起的一切影响），则称AB过程为可逆过程；反之，如果用任何曲折复杂的方法都不能使系统和外界完全复原，则称AB过程为不可逆过程。可逆过程只是一种理想过程，我们所能做到的只能是使实际过程尽量接近可逆过程。一切与热现

2、象有关的实际宏观过程都是不可逆的！无摩擦的准静态过程是可逆过程。2关于可逆过程与不可逆过程指出下列说法正确的是：不可逆过程是系统不能恢复到初状态的过程不可逆过程是外界有变化的过程不可逆过程一定找不到另一过程使系统和外界同时复原不可逆过程就是不能向反方向进行的过程#1a0901015aC3关于可逆过程与不可逆过程指出下列说法错误的是：可逆的热力学过程一定是准静态过程一切与热现象有关的实际过程是不可逆的一切自发的过程都是不可逆的准静态过程一定是可逆的凡是有摩擦的过程一定是不可逆的#1a0901015bD413.413.513.6热力学第二定律一、热力学第二定律的宏观表述二、热力学第二定律

3、的微观意义三、热力学概率熵熵增加原理主要内容：关于自然过程的方向的规律5不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其它影响。热量不可能自动地从低温物体传向高温物体。开尔文表述克劳修斯表述热力学第二定律是反映自然界过程进行方向和条件的规律，其本质是：一切与热现象有关的宏观过程都是有方向的(不可逆的)。一、热力学第二定律的宏观表述热二律的两种表述两种表述相互沟通、完全等效！6高温热源Q1Q1+Q2Q2DEAT1T2热机致冷机互为推证反证法:A不成立,B也不成立.证:假设从单一热源吸热完全变为有用功而未产生其它影响可以实现。从T1吸热Q1:功A带动制冷机—从T2吸热Q2向高温热源

4、放热:总效果:高温热源吸收了净热Q2，低温热源放出Q2的热量,并未引起其他任何变化.—克氏表述也不成立!同理可证:克氏不成立,开氏也不成立.两种表述的等价性（开氏表述不成立）7从微观看，任何热力学过程总包含大量分子的无序运动状态的变化。热一律说明热运动过程中能量要遵守的规律。热二律说明大量分子的运动的无序(分子的位置、速度大小、方向、动能)程度变化的规律。热功转换微观上看：转化为不能大量分子的有序运动大量分子的无序运动结论是：向无序状态方向进行！二、热力学第二定律微观意义8初态（两个温度不同的系统）热传导末态（温度相同的系统）温度是分子无序运动平均动能大小的量度初态（两个系统平均动能

5、不同，分子运动无序，但仍可区分）末态（两个系统平均动能相同，分子运动无序，也不可区分，即更加无序）结论是：向无序性增大的方向进行！不能9气体分子由占据较小的空间结论是：向更加无序的状态方向进行！气体体积V1自由膨胀为气体体积V2不能自由压缩为气体分子由占据较大的空间一切自然过程总是沿着分子运动的无序性增大的方向进行。说明：它涉及大量分子的运动的无序性变化的规律，因此热力学第二定律是一条统计规律。气体绝热自由膨胀热力学第二定律的微观意义（统计意义）：10根据热力学第二定律判定下列哪个说法正确：热量可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体；功可以完全变为热量,而热量不能完

6、全变为功；一切自发过程都是不可逆的；不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．#1a0901018aC11热力学第二定律表明,下列说法正确的是：热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体；摩擦生热的过程是不可逆的；功可以完全变为热量,而热量不能完全变为功；不可能从单一热源吸热使之全部变为有用的功；有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量.#1a0901018bB12根据热力学第二定律，下列说法错的是：热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的；一切热机的效率都只能小于一；功可以完全变为热量,而热量不能完全变为功；一个孤立系统内,一切实际过程都向着状

7、态概率增大的方向进行.#1a0901018cC13关于热力学过程进行的方向和条件的表述中，正确的是：热量不能从低温物体向高温物体传递；功可以完全变为热量,而热量不能完全变为功；不可能从单一热源吸热使之全部变为有用的功；任何热机的效率都总是小于卡诺热机的效率；不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程；对封闭系统来讲，其内部发生的过程，总是由概率小的宏观态向概率大的宏观态进行．#1a0901019aF14三、热力学二律的数学形式－热力学概率玻耳兹曼的基本思路：系