《大学物理 上册 第2版 教学课件 ppt 作者 王莉 徐行可 主编 chap08_3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理 上册 第2版 教学课件 ppt 作者 王莉 徐行可 主编 chap08_3（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、同学们好,J.E克劳修斯(1822-1888),第2页 共30页,第五节 热力学第二定律,是否凡遵从热力学第一定律的过程一定发生？,第3页 共30页,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) 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他影响。,* 单热源热机是不可能制成的。,*,第4页 共30页,注意理解：,第5页 共30页,热力学第二定律并不意味着热不能完全转变为功,第6页 共30页,热力学第二定律指出了热功转换的方向性, 热力学第二定律与能源危机,第7页 共30页,2. 克劳修斯表述 (C )
2、从致冷机角度（热传导角度）说明能量转换的方向和限度：,* 热量不能自动地从低温物体传到高温物体。,第8页 共30页,注意理解：,第9页 共30页,3. 两种表述的等效性,用反证法证明后两项,第10页 共30页, 如果 K不成立，则存在单热源热机，建立如图所示联合循环，,第11页 共30页, 如果 C 不成立，则存在 A = 0 的致冷机，建立如图所示联合循环,总效果：,第12页 共30页,第13页 共30页,二、热力学第二定律的实质,1.可逆过程和不可逆过程,第14页 共30页, 无摩擦，准静态进行,正向：,逆向：,原过程为可逆过程,第15页 共30页,有摩擦，准静态进行,第16页 共30页,
3、由热力学第二定律，不能使内能完全转变为功而不产生其他影响，外界不能复原。 所以，原过程不可逆。,造成不可逆的原因：存在摩擦,第17页 共30页,由热力学第二定律，不能使这部分热还原成功而不产生其它影响，即外界不能复原。 所以，原过程不可逆。,造成不可逆的原因：快速进行，非静态过程。,第18页 共30页,第19页 共30页,2. 热力学第二定律的实质,从可逆、不可逆过程的角度看热力学第二定律,(1) 揭示一切自发热力学过程的不可逆性 时间箭头,热力学原因 ？动力学原因 ？,第20页 共30页,(2) 指出宏观热力学过程进行的条件和方向 溶解、扩散、生命 一切与热现象有关的宏观实际过程都是不可逆的
4、，其自发进行具有单向性。,第21页 共30页,单向性：什么方向？,从微观角度讨论无序性的意义,第22页 共30页,三、热力学第二定律的统计意义,1. 无序性的量度 热力学概率,第23页 共30页,16种微观态，5种宏观态。,第24页 共30页,每秒放映1亿张，（普通电影 24/秒）,理想气体自由膨胀,第25页 共30页,等概率原理：系统的每种微观态出现的概率相同。,由此，包含微观态越多的宏观态出现的概率越大。,比较：统计学概率 w 与热力学概率,第26页 共30页,比较：统计学概率 w 与热力学概率, 宏观态出现的概率 W = 每种微观态出现的概率 w 热力学概率, 由等概率原理：,第27页 共30页,2. 热力学第二定律的统计意义, 热力学第二定律是一个统计规律，对大量粒子体系才有意义，对只含少数分子的系统不适用。,第28页 共30页,1. 证明两条绝热线不相交,第29页 共30页,2. 证明一条等温线和一条绝热线不能有两个交点,第30页 共30页,热机效率的极限：,
