熱力學第二定律卡諾定律.ppt

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1 第十章波動 MECHANICALWAVES 熱力學基礎(chǔ) 第十三章 13 6熱力學第二定律卡諾定理 2 討論 教材P25413 17自然界的過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題 第一定律無法說明 4 本節(jié)內(nèi)容概要 本節(jié)教學要求 了解可逆和不可逆過程 理解熱力學第二定律的兩種表述 熱力學第二定律可逆過程和不可逆過程卡諾定理 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 一熱力學第二定律的兩種表述 1開爾文說法 6 卡諾循環(huán) 兩個熱源 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)過程 體積增大 注意2 其他影響 討論 P25413 18 8 第二類永動機的設(shè)想圖 9 10 2克勞修斯說法 卡諾制冷機 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傳到高溫物體而不引起外界變化 11 1大量實驗和經(jīng)驗的總結(jié) 3有多種說法 每種說法都反映了自然界過程進行的方向性 2開爾文與克勞修斯說法的等效性 熱力學第二定律 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 從而形成一個循環(huán) 試說明這個循環(huán)違背熱力學第二定律 因此兩絕熱線不會相交 從單一熱源吸熱不引起外界變化全部轉(zhuǎn)化為有用功 13 可逆過程 逆過程能重復(fù)正過程的每一狀態(tài) 且不引起其它變化 二可逆過程與不可逆過程 準靜態(tài)無摩擦過程 可逆過程 不可逆過程 逆過程不能重復(fù)正過程的每一狀態(tài) 不引起其它變化 或能重復(fù)但會引起其它變化 非準靜態(tài)過程 不可逆過程 14 1 準靜態(tài)過程 無限緩慢過程 2 無摩擦力 粘滯力或其它耗散力作功 無能量耗散的過程 可逆過程的條件 15 熱力學第二定律實質(zhì) 實際宏觀過程的不可逆性 16 1 T1與T2相同的可逆機 效率相同 三卡諾定理 2 T1與T2相同的不可逆機 效率不可能大于可逆機 17 卡諾機 卡諾定理 提高熱機效率途徑 過程盡可能接近準靜態(tài)提高兩熱源的溫度差 18 作業(yè) 教材P258 25913 26 END 練習 教材P258 25913 25 19 TheEnd