第4章热力学第二家 P118~123 4-1热力学第二定律表述 自然过程的方向性 ①过程的发生为什么总是朝不平衡势差减小的方 问 向进行（即系统趋向于平衡态）？ 题 ②各种不平衡势差的本质是什么？内在机理？ ③如何使系统获得不平衡势差？ 二.热力学第二定律表述 克劳修斯表述：热不可能自发地、不付代价地从低温 物体传至高温物体。 开尔文一普朗克表述：不可能制造出从单一热源吸 热而使之全部转变为功的循环发动机
第 章 P118~123 4 一.自然过程的方向性 4-1热力学第二定律表述 问 题 ①过程的发生为什么总是朝不平衡势差减小的方 向进行（即系统趋向于平衡态）？ ②各种不平衡势差的本质是什么？内在机理？ ③如何使系统获得不平衡势差？ 二.热力学第二定律表述 克劳修斯表述：热不可能自发地、不付代价地从低温 物体传至高温物体。 开尔文——普朗克表述：不可能制造出从单一热源吸 热而使之全部转变为功的循环发动机
第4章数力学第二突 P118~123 4-1热力学第二定律表述 二.热力学第二定律表述 克劳修斯表述：热不可能自发地、不付代价地从低温 物体传至高温物体。 开尔文一普朗克表述：不可能制造出从单一热源吸 热而使之全部转变为功的循环发动机。 代价：W一® 理想气体 问题： 从单一热源吸热，并将之全 部转变为功？？
第 章 P118~123 4 4-1热力学第二定律表述 二.热力学第二定律表述 克劳修斯表述：热不可能自发地、不付代价地从低温 物体传至高温物体。 开尔文——普朗克表述：不可能制造出从单一热源吸 热而使之全部转变为功的循环发动机。 代价：W R T1 T2 Q2 T2 Q2 Q1 T1 R 问题: 理想气体 T 从单一热源吸热，并将之全 部转变为功？？
第4章热力学第二灾 P118~123 4-1热力学第二定律表述 二.热力学第二定律表述 循环发动机（热机）：通过工质从高温热源吸热、做 功，向低温冷源放热复原，再吸热、做功、复原，如 此循环不断将热变为功的机器。 恒温热源：与外界发生热量传递时温度不变的系统。 大气环境是一典型恒温热源T0 三.热力学第二定律两种表述的等价性证明 T 违背克氏表述， 净结果：低温冷源无 变化，循环热机从单 必然违背开氏表述2 一热源吸热，并将之 全部转变为功
第 章 P118~123 4 4-1热力学第二定律表述 二.热力学第二定律表述 T1 T2 Q2 循环发动机（热机）：通过工质从高温热源吸热、做 功，向低温冷源放热复原，再吸热、做功、复原，如 此循环不断将热变为功的机器。 大气环境是一典型恒温热源 三.热力学第二定律两种表述的等价性证明 Q1 R Q2 W 净结果：低温冷源无 变化，循环热机从单 一热源吸热，并将之 全部转变为功。 违背克氏表述， 必然违背开氏表述 T0 恒温热源：与外界发生热量传递时温度不变的系统
第4章热力学第二突！ P118~123 4-1热力学第二定律表述 三.热力学第二定律两种表述的等价性证明 违背开氏表述，必然违背克氏表述 净结果：联合热机不花费任何代价 将热量从低温物体传向高温物体。 T2联合热机
第 章 P118~123 4 4-1热力学第二定律表述 三.热力学第二定律两种表述的等价性证明 T1 Q R W 净结果：联合热机不花费任何代价 将热量从低温物体传向高温物体。 违背开氏表述，必然违背克氏表述 Q2 T2 Q1 H.P 联合热机
第4章热力学第二决 P123≈129 4-2卡诺循环与卡诺定理 一.卡诺循环 两个定温过程和两个定熵过程交替组成 循环过程分析 1→2定温膨胀 9i2=RTiIn2=RTIn P2 Wi=RTiIn Y2 面积12ba T a d 2→3可逆绝热膨胀 923=0面积23cb W23 a
第 章 P123~129 4 4-2 卡诺循环与卡诺定理 一.卡诺循环 1 2 3 4 T1 T2 v p a d b c s T a b 1 2 4 3 T1 T2 两个定温过程和两个定熵过程交替组成 循环过程分析 1→2定温膨胀 2 1 1 1 2 12 1 p p RT In v v q = RT In = 1 2 12 1 v v w = RT In 2→3可逆绝热膨胀 [ ] 1 [1 ( ) ] 1 1 2 1 2 1 3 23 T T k R p p k RT w k k − − − = − = − q23= 0 面积12ba 面积23cb