热力学基础说课稿.pptxVIP

;墨水扩散是一种不可逆过程;覆水难收;楼坍毁是一种不可逆过程;生命过程是一种不可逆过程;通过摩擦使功变热的过程是不可逆的：

重物下落一定高度，重物的机械能将全部转换为水的内能，水温上升(自动)；

无论采用什么方法，都不能使水温下降，水的内能减少，以产生同样的功将重物拉回原来高度。;结论：热量由高温物体传向低温物体的过程

是不可逆的;热量不能自动地（对系 统或环境不产生任何影响）由低温物 体传向高温物体。;自然界中自动发生的，与热现象有关的宏观过程的进行都含有方向性。;2.不可逆过程不是不能在相反方向进行的过程，核心是

不能自发地进行。;???;自然界中的不可逆过程是互相联系的，是等价的，由一种过程的不可逆性能够推断另一种的不可逆性，相反，一种实际过程的不可逆性消失，其它实际过程的不可逆性也随之消失。

结论：每个不可逆过程都能够作为热力学第二定律 表述的基础。热力学第二定律有不同的体现 形式，但其本质上都是揭示了自发发生的宏 观过程进行的方向这一客观规律。;反证法：假设在温度为T0的某一系统中，热能够自 动全部转变为功，则可设计另一温度为T 功热转换系统，将此功全部转换为该系统的 热，这两个过程等效于热自动从低温物体传 向高温物体（T0T）。;;反证法：假设理想气体绝热自动收缩。则可设计以下四步，其 总结果等效于热可以自动转变为功;阐明自然宏观过程按一定方向进行的规律。对任何一种实际过程进行的方向的阐明都可作为热力学第二定律的表述。;开尔文

Kelvin，WilliamThomson，Lord

（1824～1907）;;第二类永动机：只运用单一热库进行工作的热机。 对一台热机来说，就是热机效率为 100%。它是不可能实现的。由于它 违反了热力学第二定律。;二、热力学第二定律的微观意义;总结:一切自然过程总是沿着无序性增大方向进行。

这就是自然过程方向性的微观意义，

也就是热力学第二定律的微观意义。;问题:如何用数学体现式定量地把热力学第二定律 的微观意义表达出来?;一、宏观状态和微观状态;例：以气体分子自由膨胀???例，研究不同数目的气体分子在左、右两半容器中的分派。;A;A;两侧粒子数相似的宏观状态对应的

?最大，其占总微观状态数的比例

近100%。;二、热力学概率：任一宏观状态所对应的微观状态数?;一、玻耳兹曼熵公式;m的多少正比于V，当容器体积V1→V2时，m2:m1=V2:V1;4.6熵熵增加原理;可逆过程：实际中不存在，为了理论上分析实际过 程的规律，人为定义的一种抱负过程。

准静态过程（处在平衡态）；

无摩擦、电阻等耗散现象。;例1：气体绝热自由膨胀是不可逆过程;例2：不等温热传导是不可逆过程;一种过程进行时，如果使外界条件变化一无 穷小的量，这个过程就能够反向进行（其成果是系统和外界能同时回到初态），则此过程就叫做可逆过程。

注意：可逆过程不自发进行。;三、卡诺定理;卡诺循环为一可逆的抱负循环，其效率为;;考虑一状态1经任意两可逆过程（途径c1和c2）达成状态2，根据上述克劳修斯等式，则有：;可逆绝热过程是等熵过程

可逆循环熵变为零.

对可逆元过程熵增dS=(dQ/T);熵是状态函数：当系统从一初态变化到一末态， 不管经历了什么过程，也不管这些过程与否可 逆，熵变总是定值（只决定于初、末两态）。;例1：1kg0oC的冰与恒温热库（t=20oC）接触， 求冰全部溶化成水的熵变？(熔解热λ=334J/g);例2：把1公斤20?C的水放到100?C的炉子上加热， 水比热4.18?103J/kg?K，分别求水和炉子的熵增。;例3：一摩尔抱负气体从初态ａ(V1,T1)经某过程变到 末态ｂ(V2,T2),求熵增(设Cv、Cp均为常量)。;解法三直接利用公式TdS=dE+PdV;§4.6.3熵增加原理;热力学第二定律（熵增加原理）

孤立系中所进行的自然过程总是沿着熵增大的方向进行，它是不可逆的，平衡态对应于熵最大的状态。

?S0(孤立系，自然过程);熵增加原理：对孤立系中发生的任意过程，有;熵增加原理

孤立系统中所进行的自然过程总是沿着熵增大的方向进行，它是不可逆的。平衡态对应于熵最大的状态。其数学体现式为：

?S0(孤立系，自然过程);对热二律（熵增加原理）的再讨论;思路：

绝热自由膨胀为不可逆过程，不能利