高二物理竞赛可逆与不可逆过程 卡诺定理 课件.pptx

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1、 八宝山八宝山不可逆！不可逆！出生出生 童年童年 少年少年 青年青年 中年中年 老年老年11QQ 违反热力学第二定律违反热力学第二定律121211QQQQT2T11Q2QA甲1Q2QA乙 AA T2T111 QQ 可不121TT不F在熵基础上进一步建立第二定律在熵基础上进一步建立第二定律 的数学表的数学表达式，以便运用数学工具来分析和判断可达式，以便运用数学工具来分析和判断可逆与不可逆过程。逆与不可逆过程。F为了能引入态函数熵，要分三步走为了能引入态函数熵，要分三步走: :F(1) (1) 建立卡诺定理建立卡诺定理( (主要内容主要内容););F(2) (2) 建立克劳修斯等式及不等式；建立克

2、劳修斯等式及不等式；F(3) (3) 引入熵并建立熵增加原理。引入熵并建立熵增加原理。 121121TTTQQQ121121TTTQQQ02211TQTQ0iiTQpVO0)d(可TQ过程？状态？pVO12ab1221)d()d()d(baTQTQTQ可可可02112)d()d(bbTQTQ可可2121)d()d(baTQTQ可可TQd 2112)d(可TQSS可)d(dTQS STQddVpESTddd2112)d(可TQSS0TdQSS（可逆过程）F(2)(2)熵是态函数。系统状态参量确定了，熵是态函数。系统状态参量确定了，熵也就确定了熵也就确定了F(3)(3)若把某一初态定为参考态，则任

3、一状态的若把某一初态定为参考态，则任一状态的熵可表示为熵可表示为0TdQSS（可逆过程）它无法说明熵的微观意义，这是热力学这种宏它无法说明熵的微观意义，这是热力学这种宏观描述方法的局限性所决定的。观描述方法的局限性所决定的。F(4)(4)虽然虽然“熵熵”的概念比较抽象，很难一次懂得很透彻的概念比较抽象，很难一次懂得很透彻，但随着科学发展和人们认识的不断深入，人们已越，但随着科学发展和人们认识的不断深入，人们已越来越深刻地认识到它的重要性不亚于来越深刻地认识到它的重要性不亚于“ 能量能量”，甚至，甚至超过超过“能量能量”。),(12VTTQSd121d,TTmVTTC12,lnTTCmVVpO)

4、,(11VT),(22VT12TCMQmVdd,TQSd2TVpd21dVVVVR12lnVVR21SSS1212,lnlnVVRTTCmVVpQddVRMTp),(12VTVpO),(11VT),(22VT1212,1lnTTCSmV 几种典型几种典型不可逆绝热过程不可逆绝热过程是是: F (1)自由膨胀过程自由膨胀过程(违背力学平衡条件违背力学平衡条件);F (2)热传导过程热传导过程(违背热学平衡条件违背热学平衡条件);F (3)电阻发热过程电阻发热过程(耗散过程耗散过程).F 在绝热条件下这三类过程的总熵变都是增在绝热条件下这三类过程的总熵变都是增加的加的.F l l 同样可发现，在绝热扩散过程及很多绝同样可发现，在绝热扩散过程及很多绝热的化学反应过程中的总熵也是增加的。热的化学反应过程中的总熵也是增加的。F 大量实验事实表明，一切不可逆绝热过程大量实验事实表明，一切不可逆绝热过程中的熵总是增加的。可逆绝热过程中的熵是中的熵总是增加的。可逆绝热过程中的熵是不变的。不变的。121121TTTQQQ不02211TQTQ 0)d(不TQ0)d(可TQ pVO12a21120)d()d(abTQTQ可不b 0)d(不TQ