• / 18
  • 下载费用:4 金币  

卡诺定理克劳修斯熵

关 键 词:
卡诺定理 克劳修斯 卡诺定理 克劳修斯熵 卡诺定理克劳修斯熵
资源描述:
第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 1) 在相同高温热源和低温热源之间工作的任 意工作物质的可逆机都具有相同的效率 . 7.8.1 卡诺定理 2) 工作在相同的高温热源和低温热源之间的 一切不可逆机的效率都不可能大于可逆机的效率 . ( 不可逆机 ) (可逆机) 以卡诺机为例,有 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 结论 : 可逆卡诺循环中, 热温比总和为零 . 热温比 等温过程中吸收或放出的热量 与热源温度之比 . 可逆卡诺机 7.8.2 克劳修斯等式与不等式 如何判断孤立系统中过程进行的方向? 此称为克劳 修斯等式 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 任一微小可逆卡诺循环 对所有微小循环求和 当时,则 任意的可逆循环可视为由许多可逆卡诺循环所组成 结论 : 对任一可逆循环过程, 热温比之和为零 . 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 对于不可逆机 由卡诺定理 克劳修斯不等式 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 在可逆过程中,系统从状态A改变到状态B , 其热 温比的积分只决定于始末状态,而与过程无关. 据此可 知热温比的积分是一态函数的增量,此态函数称熵. 7.8.3 克劳修斯熵 * * A BC D 可逆过程 可逆过程 克劳修斯熵公式 (1865年) 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 无限小可逆过程 热力学系统从初态 A 变化到末态 B ,系统熵 的增量等于初态 A 和末态 B 之间任意一可逆过程 热温比( )的积分. 物理意义 熵的单位 * * A BC D E 可逆过程 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 熵变的计算 1)熵是态函数,当始末两平衡态确定后, 系 统的熵变也是确定的, 与过程无关. 因此, 可在两平 衡态之间假设任一可逆过程,从而可计算熵变 . 2)当系统分为几个部分时, 各部分的熵变之 和等于系统的熵变 . 在热力学中: 以熵的大小 S 描述状态的无序性; 以熵的变化 S 描述过程的方向性。 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 解: 沿等温线ab 例7.6 1 mol某种理想气体,从状态 变到状态 .求克劳修斯熵变 ,假如 状态变化沿两条不同可逆路径,一条是等温;另一条 是等体和等压组成,如图所示. 沿acb路径 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 所以 又因为等压过程有 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 例1 计算不同温度液体混合后的熵变 . 质量为 0.30 kg、温度为 的水, 与质量为 0.70 kg、 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 . 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 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 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 . 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 绝热壁 例2 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亦是增加的 . 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵7.8.4 熵增加原理:孤立系统中的熵永不减少. 平衡态 A平衡态 B (熵不变) 可逆过程 非平衡态平衡态(熵增加) 不可逆过程 自发过程 孤立系统不可逆过程 孤立系统可逆过程 孤立系统中的可逆过程,其熵不变;孤立系统 中的不可逆过程,其熵要增加 . 熵增加原理成立的条件: 孤立系统或绝热过程. 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 热力学第二定律亦可表述为 : 一切自发过程 总是向着熵增加的方向进行 . 熵增加原理的应用 :给出自发过程进行方向 的判椐 . 熵增加原理与热力学第二定律 熵增加原理是 热力学第二定律的数学表示。 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 例7.9 1kg温度为0 ℃的水与温度为100 ℃的热源接 触,(1)计算水的熵变和热源的熵变;(2)判断此过程 是否可逆. 解: (1) (2) 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 热力学第二定律进一步告诉我们: ①熵增加导致能量贬值,熵是能量转化为无效部分 的度量, 这就是热力学第二定律深刻揭示的要点 。能量不可能是用之不竭的,在一个孤立系统中, 在熵增加情况下,越来越多的能量将成为无效的。 ②对于一个局部系统,我们可以使其中的熵减小, 使得它的能量恢复活力,变得有效起来但它将是以 周围环境中更多的能量变得无效作为代价的。 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 证明 理想气体真空膨胀过程是不可逆的 . 在态1和态2之间假设一可逆 等温膨胀过程 不可逆 1 2 第七章 热力学基础7–8 卡诺定理 克劳修斯 熵 作业: P275 7-17、7-18
展开阅读全文
  麦档网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:卡诺定理克劳修斯熵
链接地址:https://www.maidoc.com/p-15678891.html

当前资源信息

wx****8

编号: 20180813101405099494

类型: 共享资源

格式: PPT

大小: 482.50KB

上传时间: 2019-11-07

关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

[email protected] 2018-2020 maidoc.com版权所有  文库上传用户QQ群:3303921 

麦档网为“文档C2C模式”,即用户上传的文档所得金币直接给(下载)用户,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的金币归上传人(含作者)所有。
备案号:蜀ICP备17040478号-3  
川公网安备:51019002001290号 

本站提供办公文档学习资料考试资料文档下载


收起
展开