卡诺定理克劳修斯不等式课件.ppt

1. 1.卡诺循环卡诺循环卡诺循环卡诺循环返回章首返回章首2.3 卡诺循环与卡诺定理卡诺循环与卡诺定理A→B：恒温可逆膨胀：恒温可逆膨胀B→C：绝热可逆膨胀：绝热可逆膨胀C→D：恒温可逆压缩：恒温可逆压缩D→A：绝热可逆压缩：绝热可逆压缩卡诺热机的工作过程卡诺热机的工作过程卡诺循环卡诺循环卡诺卡诺卡诺定理克劳修斯不等式返回章首返回章首热机效率热机效率恒为正值的普恒为正值的普遍化函数遍化函数 卡诺循环的热温商之和等于零；卡诺循环的热温商之和等于零；整个卡诺循环无不可逆性整个卡诺循环无不可逆性 f 也是一个普遍化函数，与卡也是一个普遍化函数，与卡诺循环所用的工作介质无关诺循环所用的工作介质无关 卡诺定理克劳修斯不等式2. 2.卡诺定理卡诺定理卡诺定理卡诺定理所有工作于两个温度一定的热源之间的热机，所有工作于两个温度一定的热源之间的热机，以可逆热机的热机效率为最大以可逆热机的热机效率为最大不不不不可可可可能能能能返回章首返回章首卡诺定理克劳修斯不等式卡诺定理的推论卡诺定理的推论卡诺定理的推论卡诺定理的推论所有工作于两个温度一定的热源之间的热机，所有工作于两个温度一定的热源之间的热机，以可逆热机的热机效率为最大。

以可逆热机的热机效率为最大◆◆在在两两个个一一定定温温度度的的热热源源间间运运转转的的卡卡诺诺循循环环，，其其热热机机效效率率都都 具具 有有 最最 大大 值值 ◆◆ 仅仅决决定定于于两两个个热热源的温度源的温度返回章首返回章首卡诺定理克劳修斯不等式3.3.热力学温标热力学温标第十届国际计量大会决定水的三相点的热力第十届国际计量大会决定水的三相点的热力学温度为学温度为273.16K卡诺定理克劳修斯不等式2.4 2.4 克劳修斯不等式和可逆性判据克劳修斯不等式和可逆性判据卡诺定理克劳修斯不等式1.1.卡诺循环的热温商卡诺循环的热温商热温商热温商 = = 系统吸收或放出的热系统吸收或放出的热相应的环境温度相应的环境温度卡诺定理克劳修斯不等式1.1.卡诺循环的热温商卡诺循环的热温商2.2.两个热源两个热源间的不可逆循环间的不可逆循环循环完成后，环境的变循环完成后，环境的变化可通过逆卡诺循环消化可通过逆卡诺循环消除，不遗留不可逆变化除，不遗留不可逆变化循环完成后，环境遗留循环完成后，环境遗留不能消除的不可逆变化不能消除的不可逆变化环环卡诺定理克劳修斯不等式任意任意任意任意循环循环的热温商的热温商的热温商的热温商返回章首返回章首任意任意任意任意可逆循环可逆循环卡诺定理克劳修斯不等式任意任意任意任意不可逆循环不可逆循环返回章首返回章首卡诺定理克劳修斯不等式任意任意任意任意可逆过程可逆过程的热温商的热温商的热温商的热温商可逆过程的热温商只决定于可逆过程的热温商只决定于可逆过程的热温商只决定于可逆过程的热温商只决定于初终态，与过程无关。

初终态，与过程无关初终态，与过程无关初终态，与过程无关返回章首返回章首AB卡诺定理克劳修斯不等式任意任意任意任意不可逆过程不可逆过程的热温商的热温商的热温商的热温商不可逆过程的热温商恒小不可逆过程的热温商恒小不可逆过程的热温商恒小不可逆过程的热温商恒小于可逆过程的热温商于可逆过程的热温商于可逆过程的热温商于可逆过程的热温商返回章首返回章首AB卡诺定理克劳修斯不等式克劳修斯不等式和可逆性判据克劳修斯不等式和可逆性判据克劳修斯不等式和可逆性判据克劳修斯不等式和可逆性判据>0 不可逆过程不可逆过程=0 可逆过程可逆过程<0 不可能发生不可能发生克劳修斯不等式克劳修斯不等式克劳修斯不等式克劳修斯不等式( ( ( (可逆性判据可逆性判据可逆性判据可逆性判据) ) ) )返回章首返回章首不可逆程度不可逆程度卡诺定理克劳修斯不等式可将该过程与一个以该过程的终态为初态，该过可将该过程与一个以该过程的终态为初态，该过程的初态为终态的可逆过程组成一个循环，然后程的初态为终态的可逆过程组成一个循环，然后考察一个循环后环境是否留有任何不可逆变化考察一个循环后环境是否留有任何不可逆变化 判断一个过程是否可逆（判断一个过程是否可逆（1））◆◆没有没有—可逆过程可逆过程◆◆有有 —不可逆过程不可逆过程◆◆违反热力学第二违反热力学第二 定律，不可能发生定律，不可能发生A AB B返回章首返回章首卡诺定理克劳修斯不等式可将该过程的可将该过程的热温商热温商与一个具有同样初终态的与一个具有同样初终态的可可逆过程的热温商逆过程的热温商进行比较。

进行比较 判断一个过程是否可逆（判断一个过程是否可逆（2））◆◆小于小于—不可逆过程不可逆过程◆◆等于等于—可逆过程可逆过程◆◆大于大于—违反热力学违反热力学 第二定律，不可能第二定律，不可能 发生发生A AB B<=>返回章首返回章首卡诺定理克劳修斯不等式。