物理化学第三章热力学第二定律.ppt
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1,第三章热力学第二定律Thesecondlaw,3.0概述,2005年第五次课,2,2004年第五次课,3,1.热力学第二定律的两种表述,克劳修斯说法:热不可能自动从低温流向高温。,开尔文说法:不可能从单一热源吸热作功而无其他变化。,3.1热力学第二定律,第二类永动机问题Secondkindofperpetualmotionmachine,4,热量转化成功的最高效率是多少?此即卡诺循环和卡诺定理。,卡诺循环,5,就是通过工质(如气缸中的气体)从高温热源吸热做功,然后向低温热源放热复原,如此循环操作,不断将热转化为功的机器。,1.热机:,图片,3.2卡诺循环Carnotcycle,6,2.热机效率():,即热机从高温热源吸的热Q1转化为功-W的分数。,Efficiencyofheatengine,7,3.卡诺循环,过程,卡诺热机,8,状态23绝热可逆膨胀,状态34恒温可逆压缩,状态41绝热可逆压缩,状态12恒温可逆膨胀,9,又因循环过程:U=0W=Q=Q1+Q2,推导,整理上式,又得:,10,结论:,(可逆热机),(ii),(iii)可逆热机倒转时(成为致冷机),每一步的功和热只改变正负号,而大小不变。,熵,11,返回,12,3.3熵,熵增原理,一、卡诺定理Carnotprinciple,“在T1和T2两热源间工作的所有热机中,(卡诺)可逆热机的效率最大”。,任可(某机不可逆时取任意不可逆过程=任意可逆过程,任意不可逆过程的熵变大于其热温商之和。,这就是克劳修斯不等式,19,不可逆可逆,对不可逆循环过程,任意不可逆过程=任意可逆过程,0,故过程不可逆.,46,返回,47,1mol,300K的水与2mol,350K的水在100kPa下绝热混合,求混合过程的熵变.CpmH2O(l)=75.29JK1mol1.,例7,48,系统可视为隔离系统,故可判断过程不可逆.,49,- 配套讲稿:
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- 物理化学 第三 热力学第二定律
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