2017年与2017年考研英语大纲变化对比表.ppt

§5.3.2 熵和熵的计算 ???? ? (二) 关于熵应注意如下几点 §5. 3. 3 温-熵图 因为系统的状态可由任意两个独立的状态参量来确定，并不一定限于 T、V 或 T、p，故也可把熵作为描述系统状态的一个独立参数，另一个独立参数可任意选取。??? 整个循环曲线所围面积就是热机在循环中吸收的净热量，它也等于热机在一个循环中对外输出的净功。 前节例题都是不可逆过程，系统总的熵都是增加的，这并非偶然，而是由熵的一个基本定理 —— 熵增加原理所决定的。 (三) 理想气体的熵公式 由 T dS = dQ (可逆) 可得 对于理想气体， 温度变化范围不大， 可近似认为是常量，则 或 （自己求出） (2)?先计算出熵作为状态参量的函数形式，再以初、末两状态参量代入计算熵的改变。 (3)?若工程上已对某些物质的一系列平衡态的熵值制出了图表，则可查图表计算初末两态熵之差。 (四) 不可逆过程中熵的计算 (1) 设计一个连接相同初、末态的任一可逆过程，然后用下式计算熵 初末态均为平衡态的不可逆过程的熵变的计算有如下三种方法： 例 计算不同温度液体混合后的熵变。质量为0.30kg、温度为 的水，与质量为0.70kg、温度为 的水混合后，最后达到平衡状态。试求水的熵变。设整个系统与外界间无能量传递。 水的定压比热容为 解 系统为孤立系统，混合是不可逆的等压过程。为计算熵变，可假设一可逆等压混合过程。 设 平衡时水温为 ,水的定压比热容为 由能量守恒得 各部分热水的熵变 显然孤立系统中不可逆过程熵是增加的。 例 求热传导中的熵变 设在微小时间 内，从A传到B的热量为 同样，此孤立系统中不可逆过程熵是增加的。 例 已知：1mol理气经绝热自由膨胀体积加倍 求：该过程理气熵的变化 解：理想气体经绝热自由膨胀温度不变，故由理气熵公式有 由于理想气体向真空作绝热自由膨胀温度不变，故可用一个始末状态相同的等温可逆过程来计算。 在一个有限的可逆过程中，系统从外界所吸收的热量为 例如以 T 为纵轴，S 为 横轴，作出热力学可逆过程曲线图，这种图称为温-熵图即 T-S 图。 T-S 图中任一可逆过程曲线下的面积就是在该过程中吸收的热量。 顺时针可逆循环中的线段 a – c - b 过程是吸热过程，b - d – a 是放热过程。 温-熵图在工程中有很重要的应用，通常由实验对于一 些常用的工作物质制作各种温-熵图以便于应用。 §5.3.4 熵增加原理 一. 克劳修斯不等式 （Clausius inequality） 对可逆过程有 ,不可逆过程如何？ 对两热源（ ， ）的不可逆热机： 由卡诺定理 由定义 对任意不可逆循环 （ 为热源温度） 证明 第i 个卡诺热机从 处吸热 ，从 处吸热 * * 第五章 热力学第二定律 热力学第一定律：能量转换和守恒定律 凡违反热力学第一定律的过程 不可能发生。 ——第一类永动机不可能成功！ 是否凡遵从热力学第一定律的过程一定发生？ 功热转换 热传导 扩散 …... 能量转换有一定方向和限度 热力学第二定律： 描述自然界能量转换的方向和限度。 用否定形式表述 表述方式多样 反证法 统计意义 热力学第二定律特点 一.热力学第二定律的两种典型表述及其等效性 1.开尔文表述 （K）（开尔文勋爵.英.W.汤姆孙.1824－1907 ） 从热机角度（热功转换角度）说明能量转换的方向和限度: * 不可能从单一热源吸取热量使之完全转变为有用功而不产生其它影响。 * 单热源热机是不可能制成的 * 唯一效果是热转变为功的过程是不可能实现的。 或： §5-1 热力学第二定律的表述及其实质 或： * 违反热力学第二定律，是不可能实现的。 巨轮不断吸收海水，提取其内能，将其变成冰块，再抛入海中。就可以持续航行了。 T Q 注意理解以下四点： （1） 热力学第一定律和第二定律是互相独立的。 比较： 第一类永动机 第二类永动机 违反热力学第二定律 不耗能，只做功 违反热力学第一定律 练习 热力学第一定律表明： 1.系统对外做功不可能大于系统从外界吸热； 2.系统内能增量一定等于系统从外界吸热； 3.不可能存在这样的循环，在其循环过程中外界对系统做的功不等于系统传给外界的热量； 4.热机效率不可能等于1。 答案：3 热力学第二定律表明： 1.系统对外做功不可能大于系统从外界吸热； 2.系统内能增量一定等于系统从外界吸热； 3.不可能存在这样的循环，在其循环过程中外界对系统做的功不等于系统传给外界的热量； 4.热机效率不可能等于1。 答案：4 （2）热力学第二定律并不意味着热不能完全转变为功 关键词：“无其它影响” 热可