物理化学热力学2律课件
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第三章 热力学第二定律§3.1 热力学第二定律1.自发过程自发过程:在自然条件下,能够发生的过程,称为自发过程。
自发过程的逆过程称为非自发过程。
所谓自然条件,是指不需要人为加入功的过程。
例如:(1) 热量从高温物体传入低温物体; (2)气体向真空膨胀;(3)锌片与硫酸铜的置换反应等,。
说明:自发过程是热力学中的不可逆过程,这是自发过程长的共同特征。
自发过程的逆过程都不能自动进行,自发过程的逆向必须消耗功。
2.热、功转换任何热机从高温1T 热源吸热1Q ,一部分转化为功W ,另一部分2Q 传给低温2T 热源。
将热机所作的功与所吸的热之比值称为热机效率,或称为热机转换系数,用η表示。
恒小于1。
即1W Q η-=若热机不向低温热源散热,20Q =,此时热机效率可达到100%,将所吸收的热全部变为功,实践证明这样的机器永远造不成。
人们将这种从单一热源吸热全部用来对外作功的机器,称为第二永动机。
2.热力学第二定律克劳修斯(Clausius )的说法:“不可能把热从低温物体传到高温物体,而不引起其它变化。
”开尔文(Kelvin )的说法:“不可能从单一热源取出热使之完全变为功,而不发生其他的变化。
”克劳修斯和开尔文的说法都是指某一件事情是“不可能”的,即指出某种自发过程的逆过程是不能自动进行的。
克劳修斯的说法是指明热传导的不可逆性,开尔文的说法是指明功转变为热的过程的不可逆性,这两种说法实际上是等效的。
热力学第二定律和热力第一定律一样,是建立在无数事实的基础上,是人类经验的总结。
它不能从其它更普遍的定律推导出来。
§3.2 卡诺循环与卡诺定理1.卡诺循环(Carnot cycle )卡诺循环:由恒温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、恒温可逆压缩、绝热可逆压缩四个可逆步骤组成的循环过程。
以理想气体为工作物质,从高温T 1热源吸收Q 1的热量,一部分通过理想热机用来对外做功W ,另一部分的热量Q 2放给低温T 2热源。