大学物理热学课件 第五章 (热力学第二定律和第三定律).ppt

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1、第五章热力学第二定律和第三定律1热力学第一定律指出：一切热力学过程都应满足能量守恒。但满足能量守恒的过程是否一定都能进行？热机效率能够等于1吗？热力学第二定律将告诉我们：能量的转换在宏观上具有不对称性，满足能量守恒的过程不一定都能进行。热机效率不可能为1.问题的引入第五章热力学第二定律和第三定律2引言引言违背热力学第一定律的过程都不可能发生。不违背热力学第一定律的过程不一定都可以发生。自然过程是按一定方向进行的。高温物体低温物体Q高温物体低温物体Q会自动发生不会自动发生热力学第二定律3续上热力学第二定律引言违背热力学

2、第一定律的过程都不可能发生。不违背热力学第一定律的过程不一定都可以发生。自然过程是按一定方向进行的。高温物体低温物体Q高温物体低温物体Q会自动发生不会自动发生气体自由膨胀会自动发生气体自动收缩不会自动发生热力学第二定律4续上热力学第二定律引言违背热力学第一定律的过程都不可能发生。不违背热力学第一定律的过程不一定都可以发生。自然过程是按一定方向进行的。气体自由膨胀会自动发生气体自动收缩不会自动发生功转变成热量会自动发生热量自行转变成功不会自动发生热力学第二定律5续上热力学第二定律引言违背热力学第一定律的过程都不可能发生。

3、不违背热力学第一定律的过程不一定都可以发生。自然过程是按一定方向进行的。功转变成热量会自动发生热量自行转变成功不会自动发生热量不可能自动地由低温物体传向高温物体。气体的体积不可能自动地等温缩小。热量不可能在不引起其它变化的条件下而全部转变为功。……各种实际过程进行方向的规律性将用热力学第二定律来表述。热力学第二定律6§5-1.可逆过程与不可逆过程§5-2.热力学第二定律的两种语言表述§5-3.热力学第二定律的数学表述和熵增加原理§5-4.熵及热力学第二定律的统计意义§5-5.热力学第二定律的应用举例§5-6.自由能与吉

4、布斯函数§5-7.热力学第三定律第五章热力学第二定律和第三定律第五章主要内容：7若系统经历了一个过程，而过程的每一步都可沿相反的方向进行，同时不引起外界的任何变化，那么这个过程就称为可逆过程。一.概念如对于某一过程，用任何方法都不能使系统和外界恢复到原来状态，该过程就是不可逆过程可逆过程不可逆过程自发过程自然界中不受外界影响而能够自动发生的过程。§5-1.可逆与不可逆过程第五章热力学第二定律和第三定律81.不可逆过程的实例(1)力学(无摩擦时)xm过程可逆（有摩擦时）不可逆二.不可逆过程(2)热功转换不可逆热刹车摩擦生

5、热。烘烤车轮，车不开。第五章热力学第二定律和第三定律9(3)热传导不可逆(4)扩散不可逆热量不能自动从低温高温自由膨胀，不可自动收缩第五章热力学第二定律和第三定律10（真空）可逆（有气体）不可逆功向热转化的过程是不可逆的。•墨水在水中的扩散一切自发过程都是单方向进行的不可逆过程。•热量从高温自动传向低温物体的过程是不可逆的。•自由膨胀的过程是不可逆的。•一切与热现象有关的过程都是不可逆过程，一切实际过程都是不可逆过程。第五章热力学第二定律和第三定律11无摩擦的准静态过程是可逆过程(是理想过程)三.热力学第二定律的实质

6、，就是揭示了自然界的一切自发过程都是单方向进行的不可逆过程。不平衡和耗散等因素的存在，是导致过程不可逆的原因。2.过程不可逆的因素第五章热力学第二定律和第三定律12（1）可逆过程一定是准静过程；（2）准静过程一定是可逆过程；（3）不可逆过程一定找不到另一个过程使系统和外界完全复原；（4）非准静过程一定是不可逆过程。结束选择请在放映状态下点击你认为是对的答案判断下列说法中哪一种是不正确的随堂小议13（1）可逆过程一定是准静过程；（2）准静过程一定是可逆过程；（3）不可逆过程一定找不到另一个过程使系统和外界完全复原；（4）

7、非准静过程一定是不可逆过程。结束选择请在放映状态下点击你认为是对的答案判断下列说法中哪一种是不正确的随堂小议14（1）可逆过程一定是准静过程；（2）准静过程一定是可逆过程；（3）不可逆过程一定找不到另一个过程使系统和外界完全复原；（4）非准静过程一定是不可逆过程。结束选择请在放映状态下点击你认为是对的答案判断下列说法中哪一种是不正确的随堂小议15（1）可逆过程一定是准静过程；（2）准静过程一定是可逆过程；（3）不可逆过程一定找不到另一个过程使系统和外界完全复原；（4）非准静过程一定是不可逆过程。结束选择请在放映状态下点

8、击你认为是对的答案判断下列说法中哪一种是不正确的随堂小议16（1）可逆过程一定是准静过程；（2）准静过程一定是可逆过程；（3）不可逆过程一定找不到另一个过程使系统和外界完全复原；（4）非准静过程一定是不可逆过程。结束选择请在放映状态下点击你认为是对的答案判断下列说法中哪一种是不正确的随堂小议17••••地球热机Q1A若热机效率能达