北京联合大学《大学物理》第五章 热力学基础-§5.5 热力学第二定律.pdf

第五章热力学基础 第五章热力学基础 第五章热力学基础 §5.5 热力学第二定律 §5.5 热力学第二定律 §5.5 热力学第二定律 《大学物理》校级精品课程教学团队 一、自然过程的方向性 1．气体向真空的自由膨胀具有方向性； 隔板 真空 A B 温度计 2．功热转换具有方向性； 3．热传导具有方向性。 叶片 《大学物理》校级精品课程教学团队 二、可逆过程和不可逆过程 1.可逆过程: 在系统状态变化过程中,如果逆过程能重 复正过程的每一状态, 而不引起其他变化, 这样的过程叫 做可逆过程。 准静态无摩擦过程为可逆过程 《大学物理》校级精品课程教学团队 2.不可逆过程：在不引起其他变化的条件下,不能使逆过 程重复正过程的每一状态，或者虽能重复但必然会引起其他 变化，这样的过程叫做不可逆过程。 非准静态过程为不可 逆过程。如气体的自 由膨胀过程。 可逆过程的条件 只有无耗散的准静态过程才是可逆过程 在实际中，无耗散的准静态过程是不存在，因此一切 与热现象有关的实际过程都是不可逆的。可逆过程只是一种 理想模型。 《大学物理》校级精品课程教学团队 ★ 热力学第二定律提出的必要性 1 功热转换的条件用热力学第一定律无法说明. 2 热传导的方向性、气体自由膨胀的不可逆性问题 用热力学第一定律无法说明. 三、 热力学第二定律的两种表述 1 开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完 全变为有用功而不放出热量给其他物体，或不产生其他影 响。 或：第二类永动机时不可能实现的。 《大学物理》校级精品课程教学团队 p (p , V , T ) DE =0 1 1 1 等温过程 QT A p 1 (p ,V ,T) 2 2 p 2 A 2 等温膨胀过程是从单一热源吸热 o V V V 1 2 全部用来做功，而不放出热量给其它 物体,但它的体积膨胀了，对外界产生 了影响。 《大学物理》校级精品课程教学团队