8.6热力学第二定律可逆与不可逆过程.ppt

一、自发过程的方向性及其限度一、自发过程的方向性及其限度 在没有外界的帮助下自动发生的过程称为在没有外界的帮助下自动发生的过程称为 自发过程自发过程，自发过程只沿单一方向进行，并且，自发过程只沿单一方向进行，并且 具有一定的具有一定的限度限度 热力学第一定律无法解释自发过程的方向热力学第一定律无法解释自发过程的方向 性及限度问题性及限度问题 信息学院信息学院 物理教研室物理教研室 二、热力学第二定律的两种表述二、热力学第二定律的两种表述 1、、克劳修斯表述克劳修斯表述:不可能把热量从低温物不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化体传到高温物体而不引起其它变化 2、、开尔文表述开尔文表述:不可能从单一热源吸收热不可能从单一热源吸收热 量，使之完全变成有用功而不产生其他影响量，使之完全变成有用功而不产生其他影响 第二类永动机第二类永动机---只从单一热源吸热，把吸只从单一热源吸热，把吸 收的全部热量转化成功，这样热机的效率就达收的全部热量转化成功，这样热机的效率就达 到了到了100%或制造出这样一种制冷机，工作物或制造出这样一种制冷机，工作物 质经过一个循环不需要外界作功，能把热量从质经过一个循环不需要外界作功，能把热量从 低温物体传给高温物体。

低温物体传给高温物体 开尔文表述说明第二类永动机不可能制造成功开尔文表述说明第二类永动机不可能制造成功 信息学院信息学院 物理教研室物理教研室 永永动动机机的的设设想想图图 信息学院信息学院 物理教研室物理教研室 3、两种表述的等价性、两种表述的等价性 可以证明，热力学第二定律的两种表述是可以证明，热力学第二定律的两种表述是 等价的 用反证法证明用反证法证明 假设克劳修斯表述不成立，如图假设克劳修斯表述不成立，如图: 高温热源高温热源T1低温热源低温热源T2由由A和和B构成的热构成的热 机，经过一个循环把机，经过一个循环把 吸收的热量全部转化吸收的热量全部转化 成功，开尔文表述不成功，开尔文表述不 成立信息学院信息学院 物理教研室物理教研室 假设开尔文表述不成立，如图假设开尔文表述不成立，如图: 高温热源高温热源T1低温热源低温热源T2由由A和和B构成的热机，经过一个循环把热量构成的热机，经过一个循环把热量 由低温热源自动的传给高温热源，所以克劳修由低温热源自动的传给高温热源，所以克劳修 斯表述不成立斯表述不成立 所以由以上证明可知，热力学第二定律的所以由以上证明可知，热力学第二定律的 两种表述是等价的。

两种表述是等价的 信息学院信息学院 物理教研室物理教研室 三、可逆过程与不可逆过程三、可逆过程与不可逆过程 可逆过程可逆过程---在系统状态变化过程中，逆过在系统状态变化过程中，逆过程能重复正过程的每一状态，而且不引起其他程能重复正过程的每一状态，而且不引起其他变化的过程变化的过程；； 不可逆过程不可逆过程---在不引起其他变化的条件下，在不引起其他变化的条件下，不能使逆过程重复正过程的每一状态或者虽然不能使逆过程重复正过程的每一状态或者虽然重复但必然会引起其他变化的过程重复但必然会引起其他变化的过程 信息学院信息学院 物理教研室物理教研室 可逆过程必须满足的条件可逆过程必须满足的条件: 1、过程要无限缓慢，即属于准静态过程、过程要无限缓慢，即属于准静态过程；； 2、没有摩擦力、粘滞力或其他耗散力作功，、没有摩擦力、粘滞力或其他耗散力作功，能量耗散效应可忽略能量耗散效应可忽略 信息学院信息学院 物理教研室物理教研室 信息学院信息学院 物理教研室物理教研室 。